由介質(zhì)光波導(dǎo)組成的微環(huán)諧振器作為新興的微納集成光子器件,具有高靈敏度、高集成度和結(jié)構(gòu)簡單易于設(shè)計和優(yōu)化等優(yōu)點,是研究光學(xué)通信的熱門方向。隨著光波導(dǎo)器件制作工藝的不斷成熟,微環(huán)諧振器被廣泛應(yīng)用于光學(xué)濾波、光學(xué)傳感、光開關(guān)和光存儲等領(lǐng)域。在基礎(chǔ)微環(huán)諧振腔結(jié)構(gòu)上改進和引入新的光學(xué)器件,能夠有效提升系統(tǒng)的光學(xué)性能,拓展系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。本文以微環(huán)諧振腔作為基礎(chǔ),首先分析最簡單的單環(huán)單波導(dǎo)微環(huán)諧振腔光傳輸特性,然后用狹縫波導(dǎo)代替條形波導(dǎo),增加多個環(huán)形腔相互耦合獲得類電磁感應(yīng)透明傳輸譜,接著引入光柵、石墨烯二維材料改進微環(huán)諧振腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計,獲得更好光傳輸特性的同時實現(xiàn)光學(xué)調(diào)制和光學(xué)傳感等功能。主要內(nèi)容包括:1.簡要介紹了微環(huán)諧振器,主要包含其來源、分類、研究意義和發(fā)展現(xiàn)狀,以光柵和石墨烯為例介紹了微環(huán)諧振器作為基礎(chǔ)與其他光子器件結(jié)合的設(shè)計和應(yīng)用,為后續(xù)研究不同結(jié)構(gòu)和特性的微環(huán)諧振器件提供思路和創(chuàng)新點。2.主要介紹了微環(huán)諧振器的理論和研究方法。由麥克斯韋方程組和耦合模式理論為基礎(chǔ)構(gòu)建微環(huán)諧振器的工作原理,給出判斷微環(huán)諧振器性能的關(guān)鍵參數(shù),解釋優(yōu)化器件采用的數(shù)值計算和模擬仿真的理論和算法,增加研究工作的可...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖 1.1 微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1.1微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)微環(huán)諧振器有很多不同的結(jié)構(gòu)類型，如圖1.2所示。圖1.2(a)為全通型(All-Pass)結(jié)構(gòu)微環(huán)諧振腔[6]，光在直波導(dǎo)和環(huán)形波導(dǎo)形成的諧振腔中傳輸，滿足諧振條件的入射光在環(huán)形腔內(nèi)形成駐波。圖1.2(b)為采用反饋結(jié)構(gòu)的微環(huán)諧....

圖1.2已經(jīng)報道的幾種典型微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)[6-10]

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1.1微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)微環(huán)諧振器有很多不同的結(jié)構(gòu)類型，如圖1.2所示。圖1.2(a)為全通型(All-Pass)結(jié)構(gòu)微環(huán)諧振腔[6]，光在直波導(dǎo)和環(huán)形波導(dǎo)形成的諧振腔中傳輸，滿足諧振條件的入射光在環(huán)形腔內(nèi)形成駐波。圖1.2(b)為采用反饋結(jié)構(gòu)的微環(huán)諧....

圖1.3幾種狹縫基光子器件[32-33]

?宦畚?4牛血清蛋白和抗牛血清蛋白的分子濃度，靈敏度分別為1.8和3.22nm/(ng/mm)，探測極限分別為28和162pg/mm，實現(xiàn)了無標(biāo)記分子探測功能。2016年，Zhang等人研究了微環(huán)諧振腔折射率傳感器[32]，基于絕緣體上硅(Silicononinsulator,S....

圖1.4幾種光柵-微環(huán)諧振腔器件[37-38]

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文5個研究思路即為將布拉格光柵與微環(huán)諧振腔器件結(jié)合起來，獲得更好的光學(xué)特性和功能。2012年，Shi等人將光柵與微環(huán)諧振腔結(jié)合起來[37]，實現(xiàn)了控制諧振峰消光比和光耦合強度的功能，在超過130nm的光譜范圍內(nèi)獲得了旁模抑制比為8dB的主諧振峰，帶外抑制....

本文編號：4041281