多量子點缺陷層光子晶體全光開關(guān)研究.pdf

1、全光開關(guān)是全光通信網(wǎng)絡(luò)中光交換的核心器件，是實現(xiàn)快速、透明和無阻塞光信息交換的關(guān)鍵，也是光計算和光互聯(lián)的基礎(chǔ)器件。全光開關(guān)具有高速的響應(yīng)速率以及良好的光學(xué)性能，國內(nèi)外學(xué)者因此對其進行了大量的研究。
　　 全光開關(guān)是完全利用光子與介質(zhì)的相互作用來控制光的傳輸狀態(tài)，而光子晶體是一種折射率在空間周期性變化的新型人造光子學(xué)材料，具有獨特的光子禁帶和光子局域特性，能夠有效地控制光的傳輸狀態(tài)，因此是實現(xiàn)全光開關(guān)的重要基礎(chǔ)。
　　 在

2、本論文中提出了一種以InAs 量子點層作為缺陷層的光子晶體結(jié)構(gòu)光開關(guān)。這種開關(guān)基于近共振激發(fā)導(dǎo)致的光學(xué)斯塔克效應(yīng)和室溫下量子點材料良好的非線性效應(yīng)驅(qū)動開關(guān)，控制載流子的馳豫時間并實現(xiàn)控制光光脈沖時間內(nèi)的瞬間響應(yīng)。
　　 由泵浦光引起的量子點層折射率的微小改變，就會引起此光子晶體缺陷態(tài)的變化，并導(dǎo)致光子晶體禁帶中的透射峰發(fā)生較大漂移從而改變其傳輸特性，透射峰漂移在控制光脈沖結(jié)束后能夠迅速恢復(fù)常態(tài)，響應(yīng)恢復(fù)時間為ps 量級。

3、　　 本文討論了單量子點及量子點群的光學(xué)特性，利用傳輸矩陣法模擬了一維光子晶體的光子禁帶，缺陷模，以及光開關(guān)的物理模型，討論了這種光開關(guān)的工作性能，并分析了層數(shù)、泵浦光強、入射角等因素對其性能的影響。從理論上看，這種光開關(guān)具有很小的插入損耗、很好的對比度，以及ps 量級的開關(guān)速度，并有望在室溫下工作，顯示了極大的優(yōu)越性。最后我們闡述了以QD SOA-MZI 為例的量子點在全光信號處理方面的應(yīng)用。希望我們的理論研究以及計算結(jié)果對以后全光