一維光子晶體光開關(guān)的理論研究.pdf

1、光子晶體光開關(guān)器件由于在控制光的傳輸過程中具有傳統(tǒng)器件所沒有的優(yōu)勢(shì)，使得其成為未來集成光路元件的理想選擇。相比其他形式的光開關(guān)，光子晶體光開關(guān)作為新型的光開關(guān)器件，在光波在開和關(guān)兩個(gè)狀態(tài)下的透射率相差級(jí)別、工作窗口的可控性、超快響應(yīng)時(shí)間、能量損耗低、安全性等具有非常大的優(yōu)勢(shì)。本文針對(duì)摻雜電光材料KTP的一維光子晶體光開關(guān)進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容包括： 1、利用傳輸矩陣法，討論了入射角度、中心波長確定的情況下的高低折射率的比值、不同的

2、中心波長和光子晶體中周期數(shù)對(duì)一維光子晶體的透射譜、禁帶位置和帶寬的影響。 2、對(duì)摻雜缺陷的光子晶體進(jìn)行了多方面的研究，包括： 對(duì)于一層摻雜的形式，通過對(duì)兩種不同形式的摻雜形式，討論了改變?nèi)毕輰拥墓鈱W(xué)厚度、改變?nèi)毕輰拥恼凵渎?、改變?nèi)毕輰釉诠庾泳w中的位置、改變?nèi)毕輰觾蓚?cè)的光子晶體周期數(shù)和復(fù)折射率對(duì)摻雜缺陷模的影響，其中可以通過改變?nèi)毕輰拥恼凵渎蕘碓O(shè)計(jì)一維光子晶體光開關(guān)； 對(duì)于多層摻雜，通過對(duì)摻雜層數(shù)相同的情況下，討

3、論了摻雜位置的不同、選擇不同的缺陷數(shù)量以及缺陷分布對(duì)于缺陷模的的影響，其中可以選擇不同的缺陷數(shù)量以及缺陷分布來設(shè)計(jì)多通道光開關(guān)，將在開發(fā)波分復(fù)用系統(tǒng)中有十分重要的應(yīng)用潛力。 3、設(shè)計(jì)了摻雜KTP的一維光子晶體光開關(guān)器件，利用傳輸矩陣?yán)碚搶?duì)于摻雜KTP的一維光子晶體的傳輸特性行了研究。數(shù)值計(jì)算表明，對(duì)于中心波長的光波，隨溫度升高，缺陷模向長波方向移動(dòng)，結(jié)果顯示度變化對(duì)于透射率的影響不足以隔斷光波。當(dāng)在KTP兩端施加直流電場時(shí)，當(dāng)電