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(zhì)經(jīng)過周期性排列構(gòu)成的電介質(zhì)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(gòu)建出微腔、環(huán)形腔和波導,通過耦合設(shè)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(shè)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(jié)構(gòu),利用COMSOL Multiphysics有限元軟件對光子晶體濾波器結(jié)構(gòu)進行設(shè)計仿真,并繪制濾波器的濾波輸出效率分布圖。首先,設(shè)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(jié)果表明,該器件僅通過調(diào)節(jié)微腔介質(zhì)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(shè)計研究了一種新型光子晶體單向傳輸結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖

光子晶體 1×9 超胞示意圖；(b)光子晶體線缺陷帶結(jié)構(gòu)；(c)光子晶體波導完整的光子晶體中改變某一個介質(zhì)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(jié)構(gòu)中心的紅色介質(zhì)柱就是質(zhì)柱。當移除一介質(zhì)柱后打破周期性結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖子晶體中移除某一個介質(zhì)柱，并改變所移除而形成如圖 3.3 所示的點缺陷結(jié)構(gòu)作為耦調(diào)節(jié)半徑的介質(zhì)柱。把耦合腔與輸出波導相記的介質(zhì)柱連線方向平行于波導中線缺陷的

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2994822