受激布里渊散射是一种重要的三阶非线性光学效应,在这个过程中光波与声波相互作用从而发生光的散射现象。受激布里渊散射会严重消耗窄带泵浦,影响光的传输效率,但也可设计用来实现许多应用,如布里渊传感器、激光器、快光、慢光和有效特超声激发等。近年来纳米科学与加工技术的快速发展,使得光学结构和器件越来越微型化。光学微结构中的声光相互作用是一个重要的研究课题。当光波长与波导结构的横向尺寸相差不大时,也就是在亚波长尺度下,受激布里渊散射行为会发生根本性的变化。本文基于各向同性以及各向异性材料构成的波导中声光耦合系数的积分计算公式和有限元计算软件COMSOL Multiphysics,研究了声光耦合强度受各种条件的影响规律。主要研究结果如下:1.对比了耦合波导结构与对称波导结构的本征场分布。通过仿真模拟发现,引入次波导后,打破原有结构在空间上的对称性,导致原有的光学模式简并态分裂,本征场分布发生改变。次波导对本征场分布的扰动导致了场分布对称性破缺,这种改变影响了光波和弹性波本征场重叠区域积分的结果,从而改变了声光耦合强度,为调控声子激发提供了可能性。2.研究了耦合波导都为各向同性材料时的受激布里渊散射过程。保持主波导和次波导之间的距离不变,随着次波导半径的增大,主波导泄露到波导外部的场随之增大。对受激布里渊散射增益系数的计算发现,除了个别声子频率下,整体上增益系数有所提升。固定次波导的尺寸,改变两个波导之间的距离发现,波导之间距离越小,耦合强度越高。比较而言,耦合波导的声光耦合强度对距离的调控十分敏感,通过缩小波导间距的方式,得到的受激布里渊散射增益最大可提高3个数量级。3.研究了含各向异性材料的耦合波导中的受激布里渊散射过程。主波导和次波导都选用各向异性材料时,耦合效率不高,受激布里渊散射强度也没有明显的增强。若考虑主波导选用各向异性材料,次波导选用各向同性材料,则当主波导材料的轴和几何轴发生一个微小偏离时,受激布里渊散射强度会明显改变。该微小偏离从变化到时,受激布里渊散射增益强度最大提高近3个数量级。另外,次波导的数量也会影响耦合强度,随着次波导数量增多,受激布里渊散射谱中谐振峰有所增多,强度也有所提升。综上所述,受激布里渊散射行为对波导的几何结构具有强依赖性,对于波导截面尺寸、主波导和次波导的间距、各向异性材料中材料轴与几何轴的偏离程度都十分敏感。通过选用适当的材料和设计合理的波导结构可以实现调控受激布里渊散射增益的强度,这为高效特超声激发与调控提供了一个新思路。