液晶可調(diào)諧光子晶體諧振腔特性分析.pdf

1、在信息化社會(huì)日益發(fā)展的今天，隨著人們對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸容量和傳輸速度的要求不斷提高，目前光網(wǎng)絡(luò)傳輸中已經(jīng)大量采用DWDM（密集波分復(fù)用）系統(tǒng)，而DWDM技術(shù)的成熟和不斷發(fā)展離不開光器件的進(jìn)步。在信道間隔已降至50GHz甚至25GHz的DWDM系統(tǒng)中，對光源的各種性能都提出了很高的要求，而采用多個(gè)單波長激光器集成的方法必定是復(fù)雜且成本高昂的，這就需要研究開發(fā)一種新型的可調(diào)諧激光器。作為可調(diào)諧激光器的核心，諧振腔設(shè)計(jì)的好壞是制作優(yōu)良激光器的關(guān)鍵

2、。
　　 隨著近年來人們對光子晶體特性研究的不斷深入，其抑制自發(fā)輻射和光子局域效應(yīng)使光子晶體成為制作諧振腔的良好材料?？烧{(diào)諧光子晶體的光子帶隙位置和寬度能夠隨著外部參數(shù)的變化而改變，因此，可以將可調(diào)諧光子晶體制作成可調(diào)諧光子晶體諧振腔。這種諧振腔能夠用于制作調(diào)諧范圍大，品質(zhì)因子高的激光器，在光通信領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本文提出了一種新型的可調(diào)諧光子晶體諧振腔，將特定位置的Si介質(zhì)柱挖空成“竹”狀中空結(jié)構(gòu)，并在其

3、中填充Phenylacetylene型液晶。應(yīng)用FDTD（時(shí)域有限差分法）對不同參數(shù)下諧振腔的調(diào)諧范圍，品質(zhì)因子和調(diào)諧速度進(jìn)行仿真計(jì)算，最終確定諧振腔最優(yōu)參數(shù)為：晶格常數(shù)a=0.74μm，填充比R/a=0.3,介質(zhì)柱剩余硅壁厚度R′=0.03。此時(shí)諧振腔的調(diào)諧范圍為38.49nm，可以產(chǎn)生13個(gè)不同波長的激光。各諧振頻率下諧振腔的品質(zhì)因子大約為2000，調(diào)諧時(shí)間為100 μs左右。諧振腔調(diào)諧范圍大，穩(wěn)定性好，調(diào)諧時(shí)間短。利用這種可調(diào)諧光