微環(huán)諧振器的耦合特性的分析與研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，人們對信息處理的要求越來越高，電互連由于客觀條件的限制并不能滿足人們的需求，光互連憑借其優(yōu)勢走上了歷史舞臺(tái)，逐步成為廣大科研工作者的研究熱點(diǎn)。微環(huán)諧振器作為光器件的代表之一得到了國內(nèi)外的科研機(jī)構(gòu)的重視，在近年取得了較為不俗的成績。由于基于微環(huán)諧振器的光路由器、導(dǎo)向邏輯器件、濾波器等光器件層出不窮，故對微環(huán)諧振器的耦合和特性進(jìn)行分析研究就顯得十分重要。本文通過研究微環(huán)諧振器的輸出特性以及波導(dǎo)間的耦合，分析出器件結(jié)構(gòu)參數(shù)與輸

2、出特性之間的關(guān)系，并提取出更為準(zhǔn)確的耦合系數(shù)；借由模擬“鼎”形微環(huán)諧振器的輸出圖譜，提取出相應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究微環(huán)諧振器的基本理論，分析基本元件的物理模型，并論述了分析微環(huán)諧振器的方法。定向耦合器以及傳輸線是微環(huán)諧振器的基本元件，通過定向耦合器以及傳輸線的傳輸矩陣，可以描述出微環(huán)諧振器的傳輸特性。⑵分析微環(huán)諧振器器件的輸出特性。在研究微環(huán)諧振器的基本模型以及工作原理的基礎(chǔ)上，對單環(huán)單波導(dǎo)結(jié)構(gòu)微環(huán)諧振

3、器、單環(huán)雙波導(dǎo)結(jié)構(gòu)微環(huán)諧振器以及級聯(lián)微環(huán)諧振器進(jìn)行數(shù)值模擬，對微環(huán)半徑、耦合系數(shù)、環(huán)程透射系數(shù)、環(huán)間距等主要器件參數(shù)對器件輸出特性的影響進(jìn)行分析。⑶運(yùn)用耦合模理論與傳輸矩陣法相結(jié)合的研究方法對直波導(dǎo)間的耦合以及彎波導(dǎo)間的耦合進(jìn)行模擬分析。在此過程中，明確了波導(dǎo)結(jié)構(gòu)參數(shù)與波導(dǎo)耦合效率之間的關(guān)系，指出了波導(dǎo)間距、波導(dǎo)彎曲半徑以及耦合系數(shù)三者之間的關(guān)系。⑷對“鼎”形微環(huán)諧振器進(jìn)行數(shù)值模擬。本文從該器件的工作原理入手對器件進(jìn)行建模。通過已給出的