Abstract
偏極器的設計在光學元件的製造中是一個相當重要的課題，製造出好的偏振器對光纖通訊及感測系統性能的提升將有相當的助益。在光波導的範疇裡，吾人可以利用鍍於光波導表面的金屬層來消耗特定模態的電磁波 。TM模態電磁波的能量可以利用表面電漿效應來取得一個高消耗的情形，而TE模態電磁波的能量在此設計下損失甚低。綜合以上二者，我們可以得到一個高消光比的結果，達成我們想要將光偏極化的目的。。 在本文裡，我將會由馬克斯威爾電磁學的理論出發，經由引入電場或磁場的邊界條件以導出「多模態金屬覆蓋式平面光波導偏極器」的固有值方程式，找出了固有值方程式，我們就可以代入Newton-Raphson數值分析法中以解出有效折射率。有了這個有效折射率的解，我們將依此結果來進行偏極器的設計。本文中，也將進行一個簡單的實驗，利用一個四層的金屬覆蓋平面光波導結構來說明我們希望看到的偏極化現像，是否能在依據本文理論設計出的系統下實現出來。 最後，本文希望得到的結果是，在任意有效模態的入射光之下，我們都能看到偏極化的現像。也就是說，我們不需要考慮我們是否能將光耦合進入特定的有效模態，因為在任意有效模態下，我們都能達成一定的偏光效果。本文中所設計的「多模態金屬覆蓋式平面光波導偏極器」在使用上將會十分方便。