本文關(guān)鍵詞：多通道異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體波分解復(fù)用器，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨,通信業(yè)務(wù)對(duì)于帶寬的要求越來(lái)越高。波分復(fù)用技術(shù)能夠充分利用光纖的巨大帶寬,實(shí)現(xiàn)超大容量的通信業(yè)務(wù),一經(jīng)提出便受到廣泛關(guān)注。波分復(fù)用技術(shù)的核心之一是波分解復(fù)用器。光子晶體濾波器作為一種新型的波分解復(fù)用器,目前面臨的最大問(wèn)題是如何有效地分離不同波長(zhǎng)的光信號(hào)。本文研究了多通道光子晶體濾波器。針對(duì)如何有效分離不同波長(zhǎng)光信號(hào)的問(wèn)題,本文從光子晶體的基本構(gòu)成出發(fā),分析了各種不同原胞結(jié)構(gòu)的光子晶體帶隙,發(fā)現(xiàn)在正方晶格光子晶體中使用長(zhǎng)方形介質(zhì)柱能夠獲得最大的光子帶隙。本文基于長(zhǎng)方形介質(zhì)柱的光子晶體設(shè)計(jì)了新型T-型環(huán)形腔濾波器。通過(guò)調(diào)節(jié)長(zhǎng)方形介質(zhì)柱的寬度、長(zhǎng)寬比,本文實(shí)現(xiàn)了濾波器的調(diào)諧功能。最后本文通過(guò)拓展單通道濾波器結(jié)構(gòu),結(jié)合異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體的設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)出了等間距的四通道和六通道光子晶體濾波器,實(shí)現(xiàn)了比現(xiàn)有已發(fā)表結(jié)果具有更多通道、更高Q值的濾波效果。本文的創(chuàng)新之處在于：(1)發(fā)現(xiàn)了在正方晶格結(jié)構(gòu)中由長(zhǎng)方形介質(zhì)柱組成的光子晶體具有最大的光子帶隙,因此提出用長(zhǎng)方形介質(zhì)柱取代圓形、正方形、六邊形等傳統(tǒng)形狀介質(zhì)柱作為濾波器的基本構(gòu)成單元；(2)基于長(zhǎng)方形介質(zhì)柱,首次利用T-型環(huán)形腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出符合CWDM"S+C+L"波段的波分解復(fù)用器標(biāo)準(zhǔn)的、具有高隔離度和高Q值的四通道光子晶體濾波器；(3)基于長(zhǎng)方形介質(zhì)柱,首次利用T-型環(huán)形腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出峰值波長(zhǎng)間距為10nm、具有較高隔離度和高Q值的六通道光子晶體濾波器結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了基于T-型環(huán)形腔結(jié)構(gòu)的最多通道的等間距濾波。本文的研究為波分解復(fù)用器的制作提供了有價(jià)值的參考,對(duì)于波分復(fù)用技術(shù)的廣泛應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
【關(guān)鍵詞】：光通信 光子晶體 濾波器 波分復(fù)用技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN713
【目錄】：

• 摘要6-7
• abstract7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究的背景及意義11-12
• 1.2 光子晶體濾波器的簡(jiǎn)介及研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 光子晶體濾波器簡(jiǎn)介12-13
• 1.2.2 光子晶體濾波器研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)15-17
• 1.3.1 本文的主要內(nèi)容15-16
• 1.3.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)16-17
• 第二章 光子晶體及其基本理論17-34
• 2.1 光子晶體簡(jiǎn)介17-18
• 2.1.1 光子晶體概念及分類(lèi)17-18
• 2.1.2 光子晶體特性18
• 2.2 光子晶體應(yīng)用18-20
• 2.2.1 光子晶體波導(dǎo)18-19
• 2.2.2 光子晶體光纖19
• 2.2.3 光子晶體開(kāi)關(guān)19-20
• 2.2.4 光子晶體偏振器20
• 2.3 光子晶體研究的基本理論20-33
• 2.3.1 本征方程21-22
• 2.3.2 平面波展開(kāi)法22-25
• 2.3.3 時(shí)域有限差分法25-32
• 2.3.4 耦合模理論32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 二維光子晶體帶隙及缺陷特性分析34-46
• 3.1 二維光子晶體帶隙的影響因素34-41
• 3.1.1 原胞結(jié)構(gòu)對(duì)帶隙的影響34-38
• 3.1.2 介電常數(shù)對(duì)帶隙的影響38-39
• 3.1.3 填充率對(duì)帶隙的影響39-41
• 3.2 二維缺陷態(tài)光子晶體基本特性41-45
• 3.2.1 二維直波導(dǎo)光子晶體41-43
• 3.2.2 二維環(huán)形腔缺陷光子晶體43-45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 第四章 新型T-型環(huán)形腔光子晶體濾波器46-53
• 4.1 T-型環(huán)形腔光子晶體濾波器的基本結(jié)構(gòu)46-49
• 4.1.1 介質(zhì)柱材料的選擇46
• 4.1.2 介質(zhì)柱形狀的選擇46-47
• 4.1.3 濾波器的基本結(jié)構(gòu)47-49
• 4.2 濾波器性能影響因素分析49-52
• 4.2.1 介質(zhì)柱長(zhǎng)寬比α的影響50
• 4.2.2 介質(zhì)柱寬度d的影響50-51
• 4.2.3 介質(zhì)柱旋轉(zhuǎn)角度Φ的影響51-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第五章 多通道異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體濾波器53-67
• 5.1 四通道CWDM濾波器53-57
• 5.1.1 CWDM信道53
• 5.1.2 四通道CWDM濾波器結(jié)構(gòu)53-57
• 5.2 四通道CWDM濾波器性能影響因素分析57-60
• 5.2.1 材料折射率對(duì)濾波器性能的影響57-59
• 5.2.2 橢圓效應(yīng)對(duì)濾波器性能的影響59-60
• 5.3 六通道等間距濾波器的設(shè)計(jì)與仿真60-65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-76
• 作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-77
• 致謝77

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