點、線缺陷對非線性光子晶體THz波調制器性能影響的研究.pdf

1、太赫茲(THz，1THz=1210 Hz)頻段是位于紅外光波和毫米波之間的電磁輻射區(qū)域，THz通信可以解決高速率、超寬帶無線接入問題，THz波調制器是THz通信系統中關鍵器件。而光子晶體作為一種新興材料，被廣泛的用于制作光通信系統中的調制器、光開關、濾波器等各種功能器件，光子晶體技術和THz波技術的結合為設計出一種THz波調制器提供了新的思路。因此，研究太赫茲波段的光子晶體調制器，對于發(fā)展THz技術具有重要意義。然而在實際制作中，難免會

2、引入各種各樣的缺陷，這些缺陷會對調制器的性能產生各種影響。在制備過程中，由于生長工藝或人為等因素而產生的缺陷改變了調制器的結構，此時的調制器稱為非理想狀態(tài)下的THz波調制器。研究各種缺陷對調制器性能的影響，從而為制作出性能優(yōu)良的THz波調制器提供理論依據，為促進THz波通信技術的發(fā)展奠定基礎。
　　本文首先分析了非線性光子晶體THz波調制器的調制原理，設計了一種調制器的結構，該調制器采用點缺陷與線缺陷相結合的結構，同時引入光控砷化

3、鎵(GaAs)作為可調諧物質。接著應用基于FDTD的FullWAVE軟件對調制器在理想狀態(tài)下的消光比、調制時間和插入損耗進行了仿真分析。然后仿真與計算了各種缺陷對此結構的調制器的性能影響，主要包括以下三種點、線缺陷情況:半徑變化，位錯及點缺陷的形變，結果表明，介質柱的半徑變化、位錯及點缺陷諧振腔形狀變化對調制器的消光比影響最大，對調制時間影響較小，而對調制器的插入損耗幾乎沒有影響。根據仿真結果，制定了每種缺陷的誤差極限標準，為將來大批量