二維液晶光子晶體光開(kāi)關(guān)的特性分析.pdf

1、光開(kāi)關(guān)是光交換的核心器件，也是影響光網(wǎng)絡(luò)性能的主要因素之一。依據(jù)不同的光開(kāi)關(guān)原理，光開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)方法有多種，如：MEMS微機(jī)械光開(kāi)關(guān)、熱光開(kāi)關(guān)、液晶光開(kāi)關(guān)、電光開(kāi)關(guān)和聲光開(kāi)關(guān)等。目前研究較為成熟、應(yīng)用較為廣泛的是MEMS光開(kāi)關(guān)，但是，由于光子晶體具有極強(qiáng)的控光、限光能力，因此正逐漸得到人們的重視，成為制備光開(kāi)關(guān)的新型材料。用光子晶體制備的器件尺寸小、易于集成、并且在引入缺陷后對(duì)光的傳播方向有很強(qiáng)的控制能力。在此基礎(chǔ)之上，填充液晶材料之后，

2、可以獲得更大的帶隙變化幅度，從而使光開(kāi)關(guān)的通斷狀態(tài)更加明顯，提高器件的性能。 本文首先通過(guò)分析二維液晶光子晶體的帶隙特性，分析了利用這種材料實(shí)現(xiàn)光開(kāi)關(guān)的原理。然后利用平面波法和傳輸矩陣法對(duì)該材料在完整結(jié)構(gòu)情況下的帶隙結(jié)構(gòu)和傳輸譜進(jìn)行了分析，并比較了三角形和正方形液晶光子晶體的帶隙變化情況，得出了三角形結(jié)構(gòu)更適合用于制備光開(kāi)關(guān)的結(jié)論。接著提出了二維液晶光子晶體光開(kāi)關(guān)的兩種設(shè)計(jì)方案，分析了各自的原理，并結(jié)合仿真軟件對(duì)其透射譜、響應(yīng)時(shí)