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静磁波(MSW)是一种在磁性介质中传播的慢色散波,也是一种微波电磁波,可通过磁控方法改变静磁波的传播特性,并与具有电磁性的物质发生作用。在磁光波导中,静磁波与导波光相互作用可导致导波光的Bragg衍射,利用这一原理,可做成磁光调制器、光开关、扫描仪、频谱分析仪等新型磁光Bragg器件,并在光通信和光信息处理等领域有着十分广阔的应用前景,引起人们越来越多的关注。然而,这类新型的磁光Bragg器件至今尚未实用化、商用化,其中微波静磁波对导波光的衍射效率相对较低是主要瓶颈因素之一。本论文主要从理论上研究不均匀场中静磁正向体波(MSFVW)的激发与传播特性,以及不均匀偏置磁场在提高静磁波对导波光的Bragg衍射效率方面所起的作用。1.采用变分方法计算了横向不均匀偏置磁场作用下掺Bi的YIG薄膜中微波静磁正向体波的色散关系和交变磁化强度,分析了静磁波的激发带宽对衍射效率的影响。对于抛物型分布(开口向上)的偏置磁场,当激发静磁波的RF频率小于边缘截止频率时,磁光作用的有效长度减小(与静磁波频率有关);边缘截止频率由不均匀磁场的最大值决定,静磁波的下限截止频率由不均匀场的最小值确定。2.考虑到边缘截止效应,论文中计算了静磁正向体波对导波光的衍射效率,理论结果与实验符合;从而表明,与均匀场情形相比,适当不均匀场可以大大提高磁光Bragg器件的衍射效率。本文的分析方法可为磁光Bragg器件的优化设计提供理论指导。3.分析了不均匀场分布形式、磁场大小、磁光薄膜厚度、激发电流强度、波导材料以及磁光作用长度等因素对Bragg衍射效率和衍射光偏转角的影响。计算表明,采用适当的不均匀场对Bi:YIG薄膜进行磁化,并通过改变磁场大小,减小薄膜厚度,增加磁光作用长度或增大激发电流可提高磁光Bragg器件的衍射性能。