光子晶體由Yablonovitch和John于1987年首次提出,是指由兩種及以上介電常數(shù)不同的介質經(jīng)過周期性排列構成的電介質材料。光子晶體具有的最重要的兩個特征為“光子帶隙”和“光子局域”,根據(jù)這兩個特征,在光子晶體禁帶頻率范圍內(nèi)引入點缺陷和線缺陷構建出微腔、環(huán)形腔和波導,通過耦合設計出集成度高、尺寸小、損耗低的光子晶體光學器件。本論文利用波導與微腔的耦合,設計出光信號輸出效率高,并且具有濾波、單向傳輸功能的光子晶體濾波器。本論文采用二維正方晶格光子晶體結構,利用COMSOL Multiphysics有限元軟件對光子晶體濾波器結構進行設計仿真,并繪制濾波器的濾波輸出效率分布圖。首先,設計了一種新型的光子晶體波分復用器。通過波導與四個不同參數(shù)的微腔進行耦合,實現(xiàn)了1530 nm、1555 nm、1580 nm和1605 nm四波長的波分解復用功能。結果表明,該器件僅通過調節(jié)微腔介質柱半徑就可實現(xiàn)四個波長平均透射率約為93%的高效輸出,適用波長間距短、器件尺寸小,在光通信中具有潛在的應用價值。其次,基于光子晶體中缺陷模與波導模的對稱匹配性設計研究了一種新型光子晶體單向傳輸結構,該結構由一... 

【文章來源】：吉首大學湖南省

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光子晶體結構示意圖

光子晶體 1×9 超胞示意圖；(b)光子晶體線缺陷帶結構；(c)光子晶體波導完整的光子晶體中改變某一個介質柱的半徑，從而形成如圖 3.2作為反射腔，其中圖中所示反射腔結構中心的紅色介質柱就是質柱。當移除一介質柱后打破周期性結構形成點缺陷，點缺陷長，諧振波長與點缺陷半徑大小成正比。

圖 3.2 點缺陷反射腔結構示意圖子晶體中移除某一個介質柱，并改變所移除而形成如圖 3.3 所示的點缺陷結構作為耦調節(jié)半徑的介質柱。把耦合腔與輸出波導相記的介質柱連線方向平行于波導中線缺陷的

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多信道二維光子晶體濾波器[J]. 劉杰,鐵生年,盧輝東.  光學精密工程. 2016(05)
[2]光子晶體共振耦合波分復用器的設計與研究[J]. 陳燕彬,徐旭明,李未,朱守偉.  光通信技術. 2014(02)
[3]基于光子晶體帶隙特性的反射式多通道濾光片設計[J]. 賀芝宇,焦宏飛,程鑫彬,張錦龍,王占山.  光學學報. 2014(02)
[4]基于三角晶格光子晶體諧振腔的雙通道解波分復用器[J]. 周興平,疏靜,盧斌杰,孫鳳興.  光學學報. 2013(01)
[5]基于光子晶體共振耦合的四波長波分復用/解復用器[J]. 張佳,徐旭明,何靈娟,于天寶,郭浩.  物理學報. 2012(05)



本文編號：2994822