Integrated optics - Vocabulary - Part 1: Basic terms and symbols (ISO 11807-1:2001)

Integrierte Optik - Begriffe - Teil 1: Grundbegriffe und Formelzeichen (ISO 11807-1:2001)

Optique intégrée - Vocabulaire - Partie 1: Termes fondamentaux et symboles (ISO 11807-1:2001)

La présente partie de l'ISO 11807 définit les termes de base pour les dispositifs d'optique intégrée, leurs circuits et leur éléments optiques. Ils trouvent leur application dans les domaines des communications optiques et des détecteurs par exemple. Les termes utilisés pour la classification sont donnés dans l'ISO 11807-2. Les symboles et unités définis en détail dans l'article 3 sont présentés dans le Tableau A.1.

Integrirana optika – Slovar – 1. del: Osnovni strokovni izrazi in simboli (ISO 11807-1:2001)

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
31-May-2005
Withdrawal Date
07-Nov-2021
Technical Committee
Current Stage
9900 - Withdrawal (Adopted Project)
Start Date
04-Nov-2021
Due Date
27-Nov-2021
Completion Date
08-Nov-2021

RELATIONS

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SIST EN ISO 11807-1:2005
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SLOVENSKI STANDARD
SIST EN ISO 11807-1:2005
01-junij-2005

Integrirana optika – Slovar – 1. del: Osnovni strokovni izrazi in simboli (ISO 11807-

1:2001)

Integrated optics - Vocabulary - Part 1: Basic terms and symbols (ISO 11807-1:2001)

Integrierte Optik - Begriffe - Teil 1: Grundbegriffe und Formelzeichen (ISO 11807-1:2001)

Optique intégrée - Vocabulaire - Partie 1: Termes fondamentaux et symboles (ISO
11807-1:2001)
Ta slovenski standard je istoveten z: EN ISO 11807-1:2005
ICS:
01.040.31 Elektronika (Slovarji) Electronics (Vocabularies)
31.260 Optoelektronika, laserska Optoelectronics. Laser
oprema equipment
SIST EN ISO 11807-1:2005 en,fr

2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST EN ISO 11807-1:2005
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SIST EN ISO 11807-1:2005
EUROPEAN STANDARD
EN ISO 11807-1
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM
March 2005
ICS 01.040.31; 31.260
English version
Integrated optics - Vocabulary - Part 1: Basic terms and symbols
(ISO 11807-1:2001)

Optique intégrée - Vocabulaire - Partie 1: Termes Integrierte Optik - Begriffe - Teil 1: Grundbegriffe und

fondamentaux et symboles (ISO 11807-1:2001) Formelzeichen (ISO 11807-1:2001)
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under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the Central Secretariat has the same status as the official

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Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia,

Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION
COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION
EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
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© 2005 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved Ref. No. EN ISO 11807-1:2005: E

worldwide for CEN national Members.
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SIST EN ISO 11807-1:2005
EN ISO 11807-1:2005 (E)
Foreword

The text of ISO 11807-1:2001 has been prepared by Technical Committee ISO/TC 172 "Optics

and optical instruments" of the International Organization for Standardization (ISO) and has

been taken over as EN ISO 11807-1:2005 by Technical Committee CEN/TC 123 "Lasers and

laser-related equipment" the secretariat of which is held by DIN.

This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of

an identical text or by endorsement, at the latest by September 2005, and conflicting national

standards shall be withdrawn at the latest by September 2005.

According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of

the following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium,

Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary,

Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland,

Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.
Endorsement notice

The text of ISO 11807-1:2001 has been approved by CEN as EN ISO 11807-1:2005 without any

modifications.
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SIST EN ISO 11807-1:2005
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11807-1
NORME
First edition
Première édition
INTERNATIONALE
2001-07-15
Integrated optics — Vocabulary —
Part 1:
Basic terms and symbols
Optique intégrée — Vocabulaire —
Partie 1:
Termes fondamentaux et symboles
Reference number
Numéro de référence
ISO 11807-1:2001(E/F)
ISO 2001
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SIST EN ISO 11807-1:2005
ISO 11807-1:2001(E/F)
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La reproduction des termes et des définitions contenus dans la présente Norme internationale est autorisée dans les manuels d'enseignement,

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Printed in Switzerland/Imprimé en Suisse
ii © ISO 2001 – All rights reserved/Tous droits réservés
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SIST EN ISO 11807-1:2005
ISO 11807-1:2001(E/F)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO

member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical

committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has

the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in

liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical

Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.

Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 11807 may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

International Standard ISO 11807-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and optical

instruments, Subcommittee SC 9, Electro-optical systems.

ISO 11807 consists of the following parts, under the general title Integrated optics — Vocabulary:

— Part 1: Basic terms and symbols
— Part 2: Terms used in classification
Annex A of this part of ISO 11807 is for information only.
© ISO 2001 – All rights reserved/Tous droits réservés iii
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SIST EN ISO 11807-1:2005
ISO 11807-1:2001(E/F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiéeaux

comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de fairepartie ducomité

technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en

liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission

électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.

Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour

vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités

membres votants.

L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments delaprésente partie de l’ISO 11807 peuvent faire

l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de

ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

La Norme internationale ISO 11807-1 a étéélaborée par le comité technique ISO/TC 172, Optique et instruments

d'optique, sous-comité SC 9, Systèmes électro-optiques.

L'ISO 11807 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Optique intégrée — Vocabulaire:

— Partie 1: Termes fondamentaux et symboles
— Partie 2: Termes utilisés pour la classification

L’annexe A de la présente partie de l’ISO 11807 est donnée uniquement à titre d’information.

iv © ISO 2001 – All rights reserved/Tous droits réservés
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SIST EN ISO 11807-1:2005
ISO 11807-1:2001(E/F)
Introduction

The aim of this part of ISO 11807 is to clarify the terms of the relatively new field of “integrated optics” and to define

a unified vocabulary at a time when the first products are coming onto the market. It is expected that this part of

ISO 11807 will be revised periodically to adopt the requirements of customers and suppliers of integrated optical

products. At a later stage, it is planned to add definitions from other International Standards which deal with

integrated optics.

Some of the definitions are closely related to definitions given in IEC 60050, International electrotechnical

vocabulary. Wherever this can lead to misunderstanding, integrated optics or integrated optical waveguide should

be used together with the defined term.
© ISO 2001 – All rights reserved/Tous droits réservés v
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SIST EN ISO 11807-1:2005
ISO 11807-1:2001(E/F)
Introduction

Le but de la présente partie de l’ISO 11807 est de clarifier les termes du domaine relativement nouveau de

«l'optique intégrée» au moment où les premiers produits arrivent sur le marché. Il est envisagé que la présente

partiedel’ISO 11807 soit réviséepériodiquement pour adopter les exigences des utilisateurs et des fournisseurs

de produits d'optique intégrée. Il est prévu par la suite d'ajouter les définitions d'autres Normes internationales

traitant d'optique intégrée.

Certaines définitions sont en étroite relation avec celles données dans la CEI 60050, Vocabulaire électrotechnique

international. À chaque fois que cela peut conduire à une mauvaise compréhension, il convient d'utiliser optique

intégrée et guide d'onde d'optique intégréeavec letermedéfini.
vi © ISO 2001 – All rights reserved/Tous droits réservés
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SIST EN ISO 11807-1:2005
INTERNATIONAL STANDARD
ISO 11807-1:2001(E/F)
NORME INTERNATIONALE
Integrated optics — Optique intégrée —
Vocabulary — Vocabulaire —
Part 1: Partie 1:
Basic terms and symbols Termes fondamentaux et
symboles
1 Scope 1 Domaine d'application

This part of ISO 11807 defines basic terms for inte- La présente partie de l’ISO 11807 définit les termes

grated optical devices, their related optical chips and de base pour les dispositifs d'optique intégrée, leurs

optical elements which find application, for example, circuits et leur éléments optiques. Ils trouvent leur ap-

in the fields of optical communications and sensors. plication dans les domaines des communications op-

tiques et des détecteurs par exemple.
Terms used for classification are given in ISO 11807-2.
Les termes utilisés pour la classification sont donnés
The symbols and units defined in detail in clause 3 dans l’ISO 11807-2.
are listed in Table A.1.
Les symboles et unitésdéfinis en détail dans
l’article 3 sont présentés dans le Tableau A.1.
2 Coordinate system 2 Système de coordonnées

To describe the propagation of optical radiation in in- Pour décrire la propagation de la lumière dans les

tegrated optical waveguides, a Cartesian coordinate- guides d'onde d'optique intégrée, un système carté-

system is used where the z-axis corresponds to the sien de coordonnées est utilisé,où l'axe z correspond

direction of propagation and the x-axis is perpendicu-
à la direction de propagation de la lumière et où l'axe
lar to the substrate surface. x est perpendiculaire à lasurfacedusubstrat.

In geometrical optics, the coordinate system in which En optique géométrique, le système de coordonnées

the y-axis is perpendicular to the substrate has been utilisé est celui dans lequel l'axe y est perpendiculaire

used. However, in the slab waveguide, which is the au substrat. Toutefois, dans le guide d'onde plan qui

simplest waveguide structure, the two-dimensional est une structure de guide d'onde plus simple, le

coordinate system xz is used and, when the wave- système de coordonnées bidimensionnel xz est utilisé,

guide is changed to a channel waveguide, the y-axis et lorsque le guide d’onde est changé contre un mi-

is added. Therefore, the coordinate system in this part croguide d’onde, l’axe y est ajouté. Par conséquent, le

of ISO 11807 is defined as shown in Figure 1. système de coordonnées dans la présente partie de

l’ISO 11807 est défini comme montréà la Figure 1.
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SIST EN ISO 11807-1:2005
ISO 11807-1:2001(E/F)
Figure 1 — Coordinate system for integrated optics
Figure 1 — Système de coordonnées pour optique intégrée
3 Terms and definitions 3 Termes et définitions
3.1 General 3.1 Généralités
3.1.1 3.1.1
integrated optics optique intégrée

planar optical radiation-waveguide structures, manu- structures de guide d'onde de rayonnement optique

factured either in or on a substrate, including the opti- plane, fabriquées soit dans ou sur un substrat, in-

cal components necessary for the input and output cluant les composants optiques nécessaires pour le

coupling of optical radiation couplage entrée et sortie du rayonnement optique

NOTE 1 In this context the term “planar” will be taken to NOTE 1 Dans ce contexte, le terme «plane» doit être

include small deviations from planarity such as are incurred utiliséégalement pour introduire de petits écarts de planéité

with, for example, Luneberg lenses. By use of a suitable tels que c'est le cas, par exemple, pour les lentilles Lune-

substrate material, it is possible to integrate both opto- berg. En utilisant un matériau de substrat adapté, il est pos-

electronic and purely optical functions on the same sub- sible d'intégrer à la fois les fonctions opto-électroniques et

strate. The simplest case is electrodes, which can be used purement optiques sur le même substrat. Le cas le plus

for controlling the properties of a waveguide. It is, however, simple est les électrodes qui peuvent être utilisées pour

possible to fabricate lasers and detectors using compound contrôler les propriétés d'un guide d'onde. Il est toutefois

semiconductor materials. possible de fabriquer des lasers et des détecteurs utilisant

des matériaux semi-conducteurs composites.
NOTE 2 It is envisaged that integrated optical compo-

nents will be combined with other microtechnologies, such NOTE 2 Il est envisagé que les composants d'optique

as microelectronics and micromechanics, to make more intégrée soient combinés avec d'autres microtechnologies

complex systems. However, such systems are beyond the telles que microélectronique et micromécanique pour abou-

scope of this part of ISO 11807, which will be concerned tir à des systèmes plus complexes. Toutefois, de tels sys-

only with the integrated optical component and its immedi- tèmes sont au-delà du domaine delaprésente partie de

ate interfaces (see IEC 60050-731/06-43). l’ISO 11807 qui sera limitée uniquement aux composants

d'optique intégréeet à leurs interfaces immédiates (voir la
CEI 60050-731/06-43).
3.2 Waveguides and modes 3.2 Guides d'onde et modes
3.2.1 3.2.1
waveguide guide d'onde

transmission line designed to guide optical power ligne de transmission conçue pour guider la puis-

consisting of structures which guide optical radiation sance optique, constituée de structures qui guident le

on the basis of a higher refractive index in the core rayonnement optique sur la base d'un plus grand in-

and a lower index of refraction in the surrounding dice de réfraction dans le cœur et d'un plus faible in-

material dice de réfraction dans le matériau avoisinant

NOTE Waveguide structure is defined in 3.5. NOTE La structure du guide d'onde est définieen3.5.

2 © ISO 2001 – All rights reserved/Tous droits réservés
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SIST EN ISO 11807-1:2005
ISO 11807-1:2001(E/F)
3.2.1.1 3.2.1.1
slab waveguide guide d’onde plan
planar waveguide guide d'onde qui limite la lumière uniquement perpen-

waveguide which confines the optical radiation only diculairement au substrat (direction x)

perpendicular to the substrate (x-direction)
Voir Figure 1.
SeeFigure1.
3.2.1.2 3.2.1.2
strip waveguide microguide d’onde
channel waveguide guide d'onde qui limite la lumière uniquement dans

waveguide which confines the element radiation in a une section bidimensionnelle le long d'un trajet uni-

two-dimensional cross-sectional area perpendicular to dimensionnel perpendiculaire au substrat

the substrate surface along a one-dimensional path
3.2.2 3.2.2
mode mode

eigenfunction of Maxwell's equations, representing an une des solutions des équations de Maxwell, repré-

electromagnetic field in a certain space domain and sentant un champ électromagnétique dans un certain

belonging to a family of independent solutions defined domaine spatial et appartenant à une famille de solu-

by specific boundary conditions tions indépendantes définies par des conditions limi-

tes spécifiées
NOTE Each mode is defined according to its order in

the vertical and horizontal directions and its polarization, the NOTE Chaque mode est défini selon son ordre dans

latter being separated into TE- and TM-modes. The mode les directions verticale et horizontale, et sa polarisation,

order is given by indexing TE and TM , where the first in- cette dernière étant séparée en mode TE et mode TM. L'or-

ij ij

dex i defines the horizontal order and the second one j the dre du mode est indiqué par un indice: TE et TM ,où le

ij ij
vertical order. premier indice, i,définit l'ordre horizontal et le second, j,
l'ordre vertical.

3.3 Modes in integrated optical waveguides 3.3 Modes dans les guides d'onde d'optique

intégrée
3.3.1 3.3.1
guided mode mode guidé

electromagnetic wave whose electric field decays onde électromagnétique dont le champ électrique

monotonically in the transverse direction everywhere s'affaiblit uniformément dans la direction transversale

external to the core and which does not lose radiant en tout point extérieur au cœur, et qui ne perd pas de

power puissance rayonnée
NOTE Les modes sont ordonnés avec les notations
NOTE The modes are ordered with the following
suivantes: TE et TM ,où TE et TM représentent respecti-
ij ij
notations: TEij and TMij, where TE and TM represent
vement les directions de polarisation suivant y et x,etoù i et
respectively the y-and x-direction of polarization, and i and j
j définissent les indices de mode suivant x et y, respective-
define the mode indices along x and y respectively.
ment.
3.3.1.1 3.3.1.1
single-mode waveguide guide d'onde simple mode

waveguide which guides only one mode order guide d'onde qui guide seulement un ordre de mode

NOTE The waveguide mode may consist of two or- NOTE Le mode de guide d'onde peut consister en

thogonal states of polarization. deux états de polarisation orthogonaux.
3.3.1.2 3.3.1.2
multi-mode waveguide guide d'onde multi-mode

waveguide which supports more than one guided guide d'onde qui supporte plus d'un mode guidé

mode
© ISO 2001 – All rights reserved/Tous droits réservés 3
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SIST EN ISO 11807-1:2005
ISO 11807-1:2001(E/F)
3.3.1.3 3.3.1.3
TE-mode mode TE

transverse electromagnetic wave, where the main onde électromagnétique transversale, dans laquelle la

component of the electric field vector is parallel to the principale composante du vecteur champ électrique

substrate surface est parallèle à lasurfacedusubstrat

NOTE Strictly speaking, in strip waveguides, hybrid NOTE Strictement parlant, dans les modes hybrides

modes having the non-zero component of the electric and des microguides, qui ont la composante non nulle du champ

magnetic field in the direction of propagation do exist. Pure électrique et magnétique dans la direction de propagation,

TE- and TM-waves are only found in waveguides with a cor- des modes hybrides existent. Des ondes TE et TM pures se

responding geometry — for example in slab waveguides. trouvent uniquement dans des guides d'onde avec une

For integrated optical waveguides in planar substrates, it is géométrie spécifique, par exemple dans les guides d'onde

natural to define the polarization state relative to the sub- plans. Pour les guides d'onde d'optique intégrée dans les

strate surface. Because the terms TE and TM are used and substrats plans, il est naturel de définir l'état de polarisation

well understood in general language in the context of planar par rapport à la surface du substrat. Dans la mesure où les

waveguides, they are also applied in the same sense to termes TE et TM sont utilisés dans le langage courant et

strip waveguides. bien connus dans le contexte des guides d'onde plans, ils
sont utilisés dans le même sens pour les microguides.
3.3.1.4 3.3.1.4
TM-mode mode TM

transverse electromagnetic wave where the main onde électromagnétique transversale, dans laquelle la

component of the magnetic field vector is parallel to principale composante du vecteur champ magnétique

the substrate surface est parallèle à lasurfacedusubstrat
3.3.1.5 3.3.1.5
cutoff wavelength longueur d'onde de coupure

�guided mode� wavelength in vacuo above which a �mode guidé� longueur d'onde dans le vide au-dessus

de laquelle il est impossible d'entretenir un mode
given mode cannot exist in the waveguide
donné dans un guide d'onde
NOTE 1 Due to the generally short length of integrated

optical waveguides, the measured value largely depends on NOTE 1 En raison de la longueur généralement courte

the waveguide structure. Therefore special waveguide des guides d'onde d'optique intégrée, la valeur mesurée

structures have to be fabricated to measure the cutoff dépend étroitement de la structure du guide d'onde. En

wavelength. The measurement methods known for optical conséquence, des structures de guide d'onde spéciales de-

fibres cannot be applied to integrated optical waveguides. vraient être fabriquées pour mesurer la longueur d'onde de

coupure. Les méthodes de mesure connues pour les fibres
optiques ne peuvent pas être appliquées aux guides d'onde
NOTE 2 In fibre optics, the term cutoff wavelength is
d'optique intégrée.
used to describe the cutoff wavelength of the second-order
mode. The reason is that the fundamental mode of a sym-

metrical dielectric waveguide has no cutoff and the cutoff NOTE 2 Dans les fibres optiques, le terme «longueur

wavelength of the second order mode determines the single d'onde de coupure» est utilisé pour décrire la longueur

mode condition. d'onde de coupure du mode de second ordre. La raison est
que le mode fondamental d'un guide d'onde diélectrique
symétrique n'a pas de coupure et la longueur d'onde de
coupure du mode de second ordre déterminelacondition
du mode simple.
3.3.2 3.3.2
leaky mode mode de fuite
mode having an evanescent field in the transverse mode «leaky»

direction external to the core for a finite distance but mode caractérisé par un champ évanescent dans la

with an oscillating field in the transverse direction direction transversale extérieure au cœur pour une

everywhere beyond that distance distance finie, mais qui possède un champ oscillatoire

dans la direction transversale en tout lieu au-delà de
NOTE A leaky mode is attenuated due to radiation cette distance
losses along the waveguide.
NOTE Un mode de fuite est atténué par les pertes de
rayonnement le long du guide d'onde.
4 © ISO 2001 – All rights reserved/Tous droits réservés
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SIST EN ISO 11807-1:2005
ISO 11807-1:2001(E/F)
3.3.3 3.3.3
radiation mode mode rayonnant

mode which transfers power in the transverse direc- mode caractérisé par un transfert d'énergie dans la

tion everywhere external to the core direction radiale en tout lieu à l'extérieur du cœur

3.3.4 3.3.4
evanescent field champ évanescent

time varying electromagnetic field in an integrated op- champ électromagnétique dans un guide d'onde d'op-

tical waveguide whose field amplitude decays very tique intégrée, variant dans le temps, dont l'amplitude

rapidly and monotonically in the transverse direction de champ faiblit très rapidement et uniformément

outside the core, but without an accompanying phase dans la direction transversale à l'extérieur du cœur

shift mais sans modification de phase simultanée
3.3.5 3.3.5
waveguide cutoff coupure du guide d'onde

transition of a guided mode at which the propagation transition d'un mode guidéà laquelle la propagation

changes from being guided to being leaky or radiative passe de l'état guidéà l'état fuyant ou rayonnant

3.3.6 3.3.6
effective refractive index indice de réfraction effectif
equivalent refractive index indice de réfraction équivalent
n n
eff eff

ratioofthe speedoflight in vacuo to the phase veloc- rapport de la vitesse de la lumière dans le vide à la

ity of the guided mode vitesse de phase d'un mode guidé

NOTE 1 The effective or equivalent refractive index is NOTE 1 L’indice de réfraction effectif ou équivalent est

determined by the waveguide dimensions and the refractive déterminé par les dimensions du guide d'onde et le profil

index profile of the waveguide, including the medium bor- d'indice de réfraction du guide d'onde, incluant le milieu

dering the core of the waveguide and the wavelength. Each bordant le cœur du guide d'onde et la longueur d'onde.

mode capable of propagation is characterized by its individ- Chaque mode capable de propagation est caractérisé par

ual effective or equivalent refractive index. son indice de réfraction effectif ou équivalent individuel.

NOTE 2 The terms “effective index” and “equivalent in- NOTE 2 Les deux termes «indice effectif» et «indice

dex” are both used for the same quantity defined by équivalent» sont utilisés à la fois pour la même grandeur

définie par
n �
eff
n �
eff
where
� is the propagation constant of a mode in a
waveguide; � est la constante de propagation d'un mod
...

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