[2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 中国厦门（2019.12.17-2019.12.20）] 2019光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 介质光学波导导模的坡印廷矢量行为及其在倏逝波耦合光器件设计中的应用价值

摘要： 在电气与电子工程领域，电磁能量流是一个基本物理量，通常通过坡印廷矢量进行估算。本文绘制并讨论了三层介质光学波导导模的坡印廷矢量时空演化特性。我们强调，理解坡印廷矢量的演化过程对于掌握基于倏逝波耦合原理的光学器件（如光学传感器和定向耦合器）的工作机制至关重要。本文首次报道并展示了包层区域中瞬时坡印廷矢量随远离纤芯呈指数衰减的衰减因子与时间平均坡印廷矢量的差异。该衰减因子可估算波导包层区域中瞬时坡印廷矢量在纤芯外保持显著作用的距离，这是研制倏逝波耦合光学器件的重要设计参数。研究结果基于工作波长1.55微米的对称平板光波导模型，该模型采用二氧化硅包层包裹硅芯的结构（即绝缘体上硅技术，通常称为SOI）。