光子晶體光通信器件的理論模擬及全息制作研究.pdf

1、光子晶體是一種介電常數(shù)在空間中周期性分布,而形成明顯光子禁帶的結(jié)構(gòu)。頻率落在禁帶范圍內(nèi)電磁波無法在特定方向上傳播,這給控制電磁波的傳播提供了一個(gè)全新的方法。在光子晶體中引入一定的缺陷就能夠?qū)﹄姶挪ㄔ谄渲械膫鞑シ绞竭M(jìn)行有效控制,例如光子晶體線缺陷能形成波導(dǎo)而點(diǎn)缺陷能形成微諧振腔,波導(dǎo)和諧振腔的組合又能形成各種濾波器件。基于光子晶體的光子器件具有結(jié)構(gòu)緊湊,易于集成的特點(diǎn),與傳統(tǒng)器件相比較有明顯的優(yōu)越性。
　　 本文簡要介紹時(shí)域有限差

2、分法和平面波展開法,并對完整二維光子晶體以及缺陷態(tài)二維光子晶體的能帶進(jìn)行簡要分析,包括典型的點(diǎn)缺陷微諧振腔和線缺陷型波導(dǎo),用COMSOL multiphysics軟件對其模場進(jìn)行了模擬,利用模擬結(jié)果對參數(shù)進(jìn)行反饋優(yōu)化。
　　 對于諧振腔和波導(dǎo)組合成的二維光子晶體濾波結(jié)構(gòu),論文先運(yùn)用時(shí)域耦合模理論對其耦合機(jī)制進(jìn)行分析,然后利用COMSOL multiphysics軟件對幾種耦合結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模,計(jì)算,模擬并與理論進(jìn)行對比,包括彎曲波導(dǎo)

3、,T型分波器以及直接耦合型的帶通濾波器和側(cè)邊耦合型的帶阻濾波器。分析討論了基于二維正方晶格光子晶體三端口通道下路濾波器結(jié)構(gòu)和多通道下路濾波器,具有良好的濾波效果,對二維光子晶體在光通信領(lǐng)域的應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。
　　 本文還介紹了全息制作光子晶體的理論與制作實(shí)驗(yàn),該制作方式基于多光束干涉原理,讓感光材料在全息干涉圖樣中曝光,使光與物質(zhì)發(fā)生作用,然后經(jīng)顯影、定影,就可以形成介質(zhì)折射率在空間上周期性變化的有序微結(jié)構(gòu)。這種方法特別