光子相對于電子具有傳輸速度快、能耗低、信息容量高、抗干擾能力強、能在自由空間中傳輸?shù)葍?yōu)勢。光子晶體是具有光子帶隙的人造周期性電介質(zhì)結(jié)構(gòu),因具有良好的控光能力而在全光功能器件上得以廣泛的應(yīng)用。全光二極管有著與電子二極管類似的單向傳輸功能,但全光二極管的傳輸速率、信噪比、抗干擾能力都遠高于電子二極管。在全光通信中必然會用到交換機,它需要控制每個端口的信號通斷,所以需要可控制多個輸出端口自由開關(guān)的器件來實現(xiàn)這一功能,而全光可調(diào)分束器可滿足這一需求。本文研究了基于克爾效應(yīng)的光子晶體全光二極管和基于非線性諧振腔的三輸出通道可調(diào)光子晶體分束器這兩種功能器件,在未來的全光集成和全光通信中將具有一定的應(yīng)用價值。基于克爾效應(yīng),我們設(shè)計了一種基于側(cè)邊耦合橢圓微腔的光子晶體全光二極管。所提出結(jié)構(gòu)由一個W1型波導、一個非對稱點缺陷、一個側(cè)邊耦合橢圓微腔以及一個反射柱所構(gòu)成。泵浦光與信號光沿著W1型波導同向輸入,通過改變泵浦光強達到單向傳輸?shù)哪康�。所提出結(jié)構(gòu)的工作波長為1550.47 nm,泵浦光工作波長為637.00nm。該結(jié)構(gòu)所能達到最高前向傳輸透過率為-1.13 dB,最低反向截止透過率為-57.65 d...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    第一節(jié) 選題背景及意義
    第二節(jié) 光子晶體簡介
    第三節(jié) 光子晶體功能器件分類與介紹
    第四節(jié) 本文主要工作內(nèi)容及創(chuàng)新點
第二章 光子晶體的理論計算與實驗制備方法
    第一節(jié) 光子晶體的理論計算方法
        一、平面波展開法
        二、時域有限差分方法
    第二節(jié) 光子晶體樣品的實驗制備方法
    第三節(jié) 本章小結(jié)
第三章 基于克爾效應(yīng)的高性能光子晶體全光二極管
    第一節(jié) 光子晶體全光二極管的特性及研究近況
    第二節(jié) 二維光子晶體全光二極管的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化
    第三節(jié) 二維光子晶體全光二極管的性能分析
    第四節(jié) 本章小結(jié)
第四章 基于非線性諧振腔的三輸出通道光子晶體分束器
    第一節(jié) 光子晶體分束器的類型及其特性
    第二節(jié) 二維光子晶體分束器的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    第三節(jié) 二維光子晶體分束器的性能分析
    第四節(jié) 本章小結(jié)
總結(jié)和展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文目錄



本文編號：3855074