全光網(wǎng)絡(luò)是下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。全光信號的處理依賴于光延遲、轉(zhuǎn)換和存儲光脈沖的能力。如何控制光波的傳輸速度在學術(shù)界掀起了一股研究熱潮。光延遲技術(shù)在下一代網(wǎng)絡(luò)中具有重要應用,是實現(xiàn)全光通信的一項關(guān)鍵技術(shù)。光子晶體具備結(jié)構(gòu)小、可控性高、損耗低以及特有的禁帶結(jié)構(gòu)等特點,在實現(xiàn)光延遲方面展現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢。本文將光子晶體波導和光延遲技術(shù)相結(jié)合,利用兩種不同的方式實現(xiàn)了光延遲,包括減小群速度和增加光波傳輸?shù)木嚯x。另外,研究金屬—介質(zhì)光子晶體的表面模式的耦合和演化規(guī)律,旨在為慢光波導的研究提供支持。論文主要工作如下:1.磁性光子晶體單向波導具有單向傳播和抗干擾的屬性,能夠消除慢光波導的后向散射,實現(xiàn)低損耗傳輸。本文通過改變單向波導的結(jié)構(gòu),在磁性光子晶體單向波導的表面設(shè)置缺陷,用表面缺陷形成的慢光模式調(diào)制單向波導模式的色散。研究色散曲線模式屬性,發(fā)現(xiàn)奇模比偶模更容易受到邊界缺陷的調(diào)制。正是這種調(diào)制改變了奇模色散曲線的形狀和群速度。因此通過改變單向波導兩側(cè)介質(zhì)柱的位置來降低奇模的群速度,獲得近零色散的單向慢光波導。2.將單向邊界回路和單向空氣波導兩者相組合,通過延長光波的傳輸距離來實現(xiàn)光延遲。這是本文... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

一維、二維、三維光子晶體結(jié)構(gòu)圖

并形成單向邊界狀態(tài)。電磁波能夠沿著磁性光子晶體的表面進行定的。外部磁場決定邊界模式的傳播方向�；谶@種模式的單向邊波導兩種功能，隔離的作用是防止有害反射，提高系統(tǒng)的性能。的抗干擾能力，受到拓撲結(jié)構(gòu)的保護。這些特性使得其在各類波力。兩個普通光子晶體中間放置一個被截斷的二維磁性光子晶體，就式[36]。在磁性光子晶體的邊界上放置金屬層或氧化鋁等普通光入外側(cè)空氣。如圖 1.2 所示，這里選用金屬層，通過調(diào)節(jié)外置磁體的邊界上可以激發(fā)不同群速度方向的單向邊界模式。紅色電場頻率為 =0.542 2 c a的點源位于邊界上，由五角星表示。特向性質(zhì)以及良好的抑制散射損耗的能力。這一點在研究慢光時存理想的光延遲波導。

圖 2.1 (a)單層的一維光子晶體結(jié)構(gòu);(b)多層一維光子晶體結(jié)構(gòu)1 表示的是一維層狀的光子晶體結(jié)構(gòu)。在單層的光子晶體中，可以界面上的電磁場聯(lián)系起來，它的傳輸矩陣形式為：1 21 2=Uj cos sinUsin cosj jx j j x jjj jj x j x jk d i q k diq k d k d ，表示的是第 j 層的矩陣形體結(jié)構(gòu)，其矩陣形式為：0 t0 tU =U U UM D NA BC D 。其中透射系數(shù) ， 020 02qtA D P Bq C

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于相干布居振蕩的有源介質(zhì)中快慢光研究[D]. 王甫.北京交通大學 2016
[2]光子晶體能帶與慢光波導特性的研究[D]. 孟波.湖南大學 2013



本文編號：3566358