1、本文首先定義了幾種含有五個場分量的模式,通過研究切向邊界條件之間的關系確定各模式傳輸?shù)臈l件,經過嚴格證明以定理形式給出.從而對含有不連續(xù)性結構的波導的傳輸模式給出統(tǒng)一的理論.利用此定理,確定了脊形、階梯和介質波導的傳輸模式,并與以往文獻的觀點做了比較.給出了非均勻填充的脊形波導可以傳輸TE<'x>和TM<'x>模的觀點.對于含有不連續(xù)性結構的波導,模式匹配方法是一種直接而反映物理實際的計算方法,而以往文獻給出的計算公式有失靈活性.本文給

2、出了適于分析多個不連續(xù)性結構級聯(lián)的計算公式.本文還提出降低矩陣元素值大小和矩陣條件數(shù)的兩種方法.一種是對場幅系數(shù)歸一化,在F(x)函數(shù)矩陣上稍做改動;另一種是將每個區(qū)域劃分為多個子區(qū)域,減少每個區(qū)域的波導寬度.兩種方法都易于編程,結合使用效果顯著.在計算H面階梯波波導時,將每個區(qū)域的切向場寫為關于x的函數(shù)矩陣F(x)與關于z的函數(shù)矩陣H(z)以及本區(qū)域的場幅系數(shù)構成的向量的乘積的形式.對于邊界條件的處理,我們采取對F(x)矩陣進行加權積