非線性光子晶體雙穩(wěn)器件的研究.pdf

1、汕頭大學碩士學位論文I摘要光子晶體由于其潛在的應用前景在過去的十多年里獲得了廣泛和深入的研究。人們在理論研究的基礎上已經開始探索光子晶體器件在未來光通訊和光信息處理中應用。但是絕大多數(shù)研究集中在光子晶體的線性性質上，有關非線性光子晶體物理特性和器件應用的理論研究和實驗探索才剛剛起步。本論文采用理論分析與模擬實驗相結合的方法研究了非線性光子晶體缺陷的雙穩(wěn)現(xiàn)象。首先利用耦合模理論預測了具有Kerr非線性的光子晶體的雙穩(wěn)圖象然后通過時域有限差

2、分技術模擬了非線性的光子晶體的雙穩(wěn)行為。研究結果表明時間耦合模理論是分析非線性光子晶體缺陷雙穩(wěn)現(xiàn)象的有效分析工具。我們發(fā)現(xiàn)與上跳點附近的行為比較雙穩(wěn)態(tài)在下跳點附近具有更大的透射對比度。因此當利用缺陷的雙穩(wěn)現(xiàn)象實現(xiàn)全光開關器件時應把開關工作點設在靠近下跳點的位置。耦合模理論的分析結果與時域有限差分方法的模擬結果是完全一致的。最后，本論文還研究了非線性光子晶體雙穩(wěn)態(tài)開關在光通訊頻段的應用，表明可以在光通訊頻段制作出性能優(yōu)異的全光開關器件。關