導波光学系では、光導波路 が光ビームをガイドします。これは、ビームが自由空間を移動する自由空間光学とは対照的です。導波路光学系では、beams はほとんどが導波路内に閉じ込められています。導波管は transfer 電力または通信信号に使用されます。さまざまな周波数を導くには、さまざまな導波管が必要です。例として、光 (高周波) を導く光ファイバーは、マイクロ波 (はるかに低い周波数) を導きません。経験則として、導波管の幅は、ガイドする waveの波長と同程度の大きさである必要があります。誘導波は、導波管の壁からの全反射により導波管内に閉じ込められるため、導波管内の伝搬は、壁の間の「ジグザグ」パターンに似ている として説明できます。

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光周波数で使用される導波路は、通常、誘電体の導波管 structuresであり、誘電率が高く、したがって屈折率が高い誘電体材料が、誘電率の低い材料で囲まれています。この構造は、全反射によって光波を導波します。最も一般的な光導波路は光ファイバーです。
 

いくつかの異なるメカニズムのいずれかによって波を誘導するフォトニック結晶ファイバーなど、他のタイプの光導波路も使用されます。一方、内面が反射性の高い中空管の形をしたガイドは、照明用途のライトパイプとしても使用されています。内面は研磨された金属であるか、ブラッグ反射によって光を導く多層膜で覆われている場合があります (これはフォトニック結晶ファイバーの特殊なケースです)。また、全反射によって光を反射するパイプの周りに小さなプリズムを使用することもできます。ただし、全反射では屈折率の低いコア内に光を真に導くことはできないため、このような閉じ込めは必然的に不完全です (プリズムの場合、一部の光が漏れます)。プリズムコーナーで）。  光電子集積回路を可能にする平面導波路など、他の多くのタイプの導波光デバイスを設計できます。このような平面光導波路 は、 既存の電子基板に統合できます。平面誘電体導波路は、ポリマー材料、ゾルゲル、ニオブ酸リチウム、および他の多くの材料から設計および製造できます。

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