新型光子晶体四通道滤波器研究与设计

基于光子晶体环形腔缺陷与线缺陷波导之间的共 振耦合原理,设计了一种由新型环形腔和主波导组 成的四通道二维三角晶格光子晶体滤波器。运用平面波展开法和时域有限差分法分析了光波 在整合结构中 的传输特性,并进一步讨论环形滤波器内的内部介质柱半径大小对滤波器传输特性的影响。 结果表明:新 改进环形的滤波器传输效率达到80%左右。通过实验,选取内部 介质 柱半径在0.44R~0.53R时,其传输效 率达到85%以上,并进一步选取内部介质柱半径为0.46R,0.47R,0.52R 制作四通道滤波器,实现 了波长为1646.9nm,1647.7 nm, 1648.5 nm,1652.3 nm四信道波分复用,其传输效率均在92%以上,半峰宽 高小于6.0 nm。由于滤波器传输效率高,窄带特性良好,所以适用于 光器件集成。     

基于双环形谐振腔结构的二维光子晶体波分复用器

为了实现光波的波分复用功能并且提高光波的辐射效率,设计了一种基于双环形谐振腔结构的二维光子晶体波分复用器.首先,对光子晶体结构参数进行设计,通过谐振腔和微腔耦合选择不同频率的光波,设计光子晶体滤波器模型;然后,根据模式耦合理论确定主干波导与谐振腔之间的最佳耦合条件,设计波分复用器;最后,加入散射介质柱并调整两谐振腔之间...     

基于多模干涉的二维三角晶格光子晶体分束器

光分束器光接入系统的核心器件,是光子多功能设 备和系统的关键构成模块,为满足急速增长的数据通信业务对光分束器的需求,本文在完整 三角晶格光子晶体中引入五条平行光子晶体波导组成多模干涉 系统,利用自成像效应的多模波导与微腔耦合,提出了一种新型二维三角晶格光子晶体四端 口分束器。利 用时域有限差分法进行仿真分析,结果表明:在一定范围内通过改变输出端四个耦合微腔内 的介质柱半径, 可以保证在分束器拥有较高的透射率的同时,且能实现输出能量的均分或在一定范围内的自 由分配。     

基于波导与环形腔耦合的多通道光子晶体滤波器

为了解决传统滤波器尺寸大、滤波性能差的问题 ,本文基于光子晶体线缺陷波导和环 形谐振腔的耦合原理,设计了一种新型的多通道光子晶体滤波器。利用平面波展开法和时域 有限差分法分别对滤波器的结构和传输特性进行了分析,结果表明:该结构滤波器具有优异 的选频功能,可以实现1.571 μm、1.583 μm 、1.508 μm、1.519 μm的多波长输出,各通 道的透射率均达95%以上。由此可见,该滤波器的滤波性能优异,可 以满足未 来对滤波器高集成度和高效率的信号处理要求,在光通信领域中具有广阔的应用前景。     

基于锯齿口和多支路的二维光子晶体出射光集束

光子晶体波导具有传输速率大、损耗率低、稳定性好等特点,在光集成、光信息传输等领域具有十分广阔的应用前景.然而作为亚波长波导,由于存在衍射极限,光子晶体波导的出射光会发散到各个方向,影响出射光集束.为解决光子晶体波导出射端光场控制问题,提出了一种新型的二维正方晶格光子晶体出射光集束的结构.该结构通过在波导出射端表面引入锯齿口结构和多支路通道,大幅度提升了出射光的辐射距离.利用时域有限差分法分析结果表明,具有3个锯齿口和2条支路的正方晶格光子晶体能够实现最佳的出射光集束,辐射距离高达200 μm,该辐射距离约为单波导出射端结构的25倍,且该结构在200 μm处的辐射效率可达53％.