光的非互易傳輸是全光信息處理的基礎(chǔ),與具有p-n結(jié)的電子二極管非常類似,全光二極管（AOD）允許光僅在一個(gè)方向上傳輸,在相反方向抑制光傳輸,因而在全光計(jì)算、激光技術(shù)、全光信息處理等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。理想的全光二極管不僅與半導(dǎo)體CMOS工藝兼容,而且應(yīng)同時(shí)具有超高的傳輸對比度（定義為在相同條件下的正向和反向入射信號(hào)的透射強(qiáng)度比）、較大的工作帶寬和高透射率。當(dāng)前Fano共振廣泛用于實(shí)現(xiàn)高傳輸對比度,然而,諧振增強(qiáng)型非線性二極管的工作帶寬很小（通常小于0.005nm）,因此其應(yīng)用受到限制。另一方面,在全光信號(hào)處理中,有時(shí)我們希望全光二極管的導(dǎo)通方向可以受控反轉(zhuǎn),以實(shí)現(xiàn)更為靈活的光操控。然而當(dāng)前實(shí)現(xiàn)它的物理機(jī)制還很少,而且其可控反轉(zhuǎn)只能針對不同頻段的信號(hào)光,而不能實(shí)現(xiàn)同一信號(hào)光的受控反轉(zhuǎn)。針對這些問題,我們從理論上和仿真實(shí)驗(yàn)上,提出了一種基于非線性光子晶體微腔和非對稱波導(dǎo)的新型全光二極管,實(shí)現(xiàn)了較大的傳輸對比度（超過20dB）、較大的工作帶寬（超過7nm）和較高的單向透射率（大于80%）的全光二極管,并且首次實(shí)現(xiàn)了對于同一信號(hào)光導(dǎo)通方向的受控反轉(zhuǎn)。本文的主要內(nèi)容以及研究成果簡述為以下幾個(gè)...

【文章來源】： 華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 光子晶體(PC)的簡介
        1.1.1 光子晶體的基本概念及分類
        1.1.2 光子晶體的特性
        1.1.3 光子晶體的應(yīng)用
    1.2 實(shí)現(xiàn)光非互易傳輸?shù)闹饕椒ê脱芯楷F(xiàn)狀
    1.3 本論文的主要內(nèi)容
第二章 光子晶體的理論基礎(chǔ)和分析工具
    2.1 光子晶體的電磁理論基礎(chǔ)
    2.2 平面波展開法
    2.3 時(shí)域有限差分法(FDTD)
        2.3.1 時(shí)域有限差分法的一般性介紹
        2.3.2 二維情況下的有限時(shí)域差分法(FDTD)
        2.3.3 有限時(shí)域差分法(FDTD)的穩(wěn)定性條件
        2.3.4 有限時(shí)域差分法的吸收條件
    2.4 本章小結(jié)
第三章 線性情況下微腔-波導(dǎo)非對稱耦合結(jié)構(gòu)的研究
    3.1 引言
    3.2 光子晶體的基礎(chǔ)研究
        3.2.1 光子晶體波導(dǎo)研究
        3.2.2 光子晶體微腔研究
        3.2.3 波導(dǎo)微腔耦合方式及其理論
    3.3 微腔-波導(dǎo)非對稱結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性研究
        3.3.1.微介質(zhì)柱尺寸對波導(dǎo)透射譜的影響
        3.3.2 微介質(zhì)柱尺寸對微腔-波導(dǎo)耦合系數(shù)的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 利用非線性微腔-波導(dǎo)非對稱耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)全光二極管
    4.1 引言
    4.2 理論模型
        4.2.1 非線性時(shí)域耦合模理論研究
    4.3 利用非線性微腔-波導(dǎo)非對稱耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)非互易傳輸
    4.4 本章小結(jié)
第五章 利用微腔-波導(dǎo)非對稱耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)非互易光傳輸?shù)牧硗庖环N方案
    5.1 基于微腔側(cè)壁精細(xì)位移的非線性全光二極管
    5.2 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]二維非線性光子晶體波導(dǎo)全光開關(guān) [J]. 羅朝明,孫軍強(qiáng),劉靖.  半導(dǎo)體光電. 2006(06)



本文編號(hào)：3531689