光子晶體微腔稀疏波分解復用器的研究.pdf

1、光子帶隙和光子局域是光子晶體的關鍵特性，利用這兩種效應能夠控制光的傳輸。因此，光子晶體的應用一直備受關注，光子晶體復用/解復用器就是一種重要的應用。光子晶體點缺陷微腔和微環(huán)允許某些頻率的光波在其中諧振，基于此本文設計了兩種解復用器，并對其性能進行了分析，主要內(nèi)容如下：
　　1）針對城域網(wǎng)與接入網(wǎng)應用領域，設計了一種基于光子晶體點缺陷微腔的稀疏波分解復用器。利用平面波展開法計算了二維正方晶格圓柱形硅介質柱型光子晶體的帶隙，在此基礎上

2、，通過引入五點缺陷構造了光子晶體微腔，并用時域有限差分法系統(tǒng)分析了微腔共振波長與缺陷介質柱半徑及折射率的關系，理論上設計了一種符合 ITU G.694.2標準的四信道解復用器。結合 Rsoft軟件的仿真分析，結果表明：五點缺陷微腔共振波長與缺陷介質柱半徑呈非線性關系，與缺陷介質柱折射率差呈線性關系，解復用器四信道的中心波長接近目標波長，峰值半高全寬均小于5.7nm，串擾均在-15.66dB以下，輸出譜相對強度均大于90％，輸出功率均衡，

3、為解復用器的深入研究提供了理論基礎。
　　2）大半徑空氣孔型光子晶體是目前相對容易加工的一種光子晶體，本章從實用目的出發(fā)，設計了一種基于三角晶格空氣孔型光子晶體的解復用器。首先對三角晶格圓形空氣孔型光子晶體的帶隙進行了計算和分析，在此基礎上用時域有限差分法對單環(huán)光子晶體微腔的諧振波長進行計算，結果發(fā)現(xiàn)，該微環(huán)有多個諧振波長。然后采用雙環(huán)級聯(lián)形式構造解復用器，輸出光譜仍有多個峰。最后采用三環(huán)級聯(lián)成功地輸出了單波長光譜，因此，三環(huán)級聯(lián)