通常，光在空间内进行传播时，因发生衍射而分散，所以难以把光的能量限制在狭窄的空间内。但是，如果在衬底上设置折射率比其他地方高的空间，则由于光在界面上反复进行全反射，光可以限制在尺寸约为波长大小的空间里。这样的光传输通道就是光波导器件。

　　光波导器件可以分为二维光波导和三维光波导两种。图所示的是二维光波导和三维光波导的结构。

　　图 光波导结构示意图

　　二维光波导就是在折射率比上下方高的薄膜内，利用全反射而将光限制起来，光波在薄膜内沿着与其平行的方向传输，就像在自由空间内传播一样，一边扩展一边传输。二维光波导也称为平板光波导。相比之下，在三维光波导中，折射率比周围高的地方形成条状，光波在传输过程中没有像传输方向以外的地方扩展。通常人们所说的光波导就是三维光波导。当光波携带时域或频域信号时，三维光波导将极其有用，光纤就是其代表性的应用实例。对于二维光波导而言，除了以上的应用实例之外，还在空间光信息处理中得到了应用。

　　不同材料或者衬底的半导体光波导有着不同的作用。不同结构或者对光波导采用不同的操作也会使光波导有不同的光学功能，从而达到使用者的某些要求。

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