一種基于金剛石多層波導(dǎo)結(jié)構(gòu)微環(huán)諧振器的仿真分析
本文選題:金剛石芯層 切入點(diǎn):微環(huán)諧振器 出處:《物理學(xué)報(bào)》2017年20期
【摘要】:提出了一種以金剛石新型材料為芯層的單微環(huán)諧振器模型.諧振器的縱切面采用五層脊形波導(dǎo)結(jié)構(gòu),中間一層設(shè)定為金剛石,上下兩側(cè)分別是SiO_2和As_2S_3,即As_2S_3-SiO_2-金剛石-SiO_2-As_2S_3.設(shè)置操作波長(zhǎng)為1550 nm,依據(jù)耦合膜理論和微環(huán)諧振理論,利用Comsol軟件仿真模擬了單直波導(dǎo)縱切面、直波導(dǎo)和環(huán)形波導(dǎo)耦合區(qū)的縱切面以及微環(huán)在諧振波長(zhǎng)為1543 nm時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)分布,及直波導(dǎo)和環(huán)形波導(dǎo)耦合區(qū)間距改變時(shí)微環(huán)的場(chǎng)強(qiáng)分布和傳輸特性.在此基礎(chǔ)上,依據(jù)傳輸矩陣法討論了微環(huán)的品質(zhì)因數(shù)、耦合系數(shù)變化對(duì)輸出光譜的影響,并對(duì)微環(huán)損耗進(jìn)行了討論.結(jié)果表明:以金剛石為芯層的微環(huán)諧振器具有良好的光學(xué)特性,本結(jié)構(gòu)在諧振波長(zhǎng)為1543 nm時(shí)諧振峰值達(dá)到了-12 dB以上,品質(zhì)因數(shù)達(dá)到了1.54×10~5,在耦合系數(shù)為0.01時(shí),自由光譜范圍約為40 nm.
[Abstract]:A single microring resonator model with a new diamond core layer is presented.The longitudinal section of the resonator is composed of a five-layer ridge waveguide structure, the middle layer is set as diamond, and the upper and lower sides are SiO_2 and as _ 2s _ s _ 3 respectively, that is, as _ 2S _ 3-SiO _ S _ 2S _ 3s, that is, as _ 2S _ 3-SiO _ S _ 2S _ 3s _ 3s _ 3.The operating wavelength is set at 1550 nm. According to the coupling film theory and the microring resonance theory, the longitudinal tangent plane of the single straight waveguide, the coupling region of the straight waveguide and the ring waveguide and the field intensity distribution of the microloop at the resonant wavelength of 1543 nm are simulated by Comsol software.The field intensity distribution and propagation characteristics of microrings are obtained when the distance between the coupling region of straight waveguide and ring waveguide is changed.On this basis, the quality factor and the effect of the coupling coefficient on the output spectrum are discussed according to the transfer matrix method, and the loss of the microring is also discussed.The results show that the microring resonator with diamond core has good optical properties. The resonant peak value of the structure is above -12 dB at 1543 nm, the quality factor is 1.54 脳 10 ~ (5), and the coupling coefficient is 0. 01.The free spectrum range is about 40 nm.
【作者單位】: 燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【基金】:河北省自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):F2017203316)資助的課題~~
【分類號(hào)】:TN629.1
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,本文編號(hào):1701963
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