前沿研究问题介绍给学生,将会激发学生的兴趣和部分学生的科研热情,培养学生的创新意识。例如,Slot波导为两个条形波导靠得很近时,条形波导间的间隙处(或者是低折射率区域)的场强将得到很大的增强,这有利于光与物质相互作用。其原理可以用电磁场的边界连续性条件给出解释,通过类似这类问题的介绍,学生对电磁理论方法处理导波问题及其在实际中的应用的认识将从理性升华到感性的高度。另外,还可以对光子晶体及光子晶体波导这类导波光学高级应用进行实例介绍,光子晶体效应会使得某个频率范围的光完全不能通过介质,而光子晶体波导则可以实现光90o弯折而无损耗地传输,这些基于导波效应的新奇光学现象将会引起一些学生浓厚的科学兴趣,成为其今后进一步探索和创新的动力,进而达到创新教育的目的。
  在实验教学条件允许的情况下,可向学生演示倏逝场的概念及其传感应用。将一根普通单模光纤通过高温拉细或者通过氢氟酸腐蚀使其外径变细,这样光纤的外围就会有较强的倏逝场,其对外围环境变化非常敏感,据此可以实现传感的功能。例如,纤径变细的光纤浸入不同溶液或者不同浓度的某种溶液中(如:蔗糖水溶液),此时由于外围环境的折射率改变,将导致光纤的透射光强发生明显的变化,如用He-Ne激光器等可见光源进行实验,透射光强的变化可肉眼观察到。这对学生巩固理论知识、强化有关概念和原理、增强感性认识、加强动手能力、培养兴趣等诸多方面有非常积极的意义。导波光学是一门理论性强、数学推导过程烦琐的课程,通过教学方法的改进、教学内容的修订更新、现代前沿研究问题的引入等措施将在一定程度上激起学生的学习及对相关科学研究问题的兴趣,增强创新意识,同时也将使得学生更加明确导波光学中的物理概念,牢固掌握导波光学的基础知识,使得创新教育融入专业知识的课堂教学中。
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  基金:上海理工大学理学院课程建设项目
  作者简介:卜胜利(1978-),男,安徽和县人,主要从事物理学、光学的教学和科研。