基于雙芯光纖的新型低插損全光纖微環(huán)諧振器研究.pdf

1、光微環(huán)諧振器是近年來(lái)在集成光學(xué)領(lǐng)域里的研究熱點(diǎn)之一，它以其功能多樣性，結(jié)構(gòu)緊湊，良好的波長(zhǎng)選擇特性等特征成為了極具潛力的集成光學(xué)基本器件。本文首次提出了一種基于雙芯光纖的低差損微壞諧振器，并對(duì)其作了理論研究與仿真分析。主要內(nèi)容和工作如下：
　　1.綜述了微壞諧振器的基本原理，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與主要應(yīng)用，闡述了研制全光纖型微環(huán)諧振器的研究意義。
　　2.研究了傳統(tǒng)的基于半導(dǎo)體的微環(huán)諧振器的基本理論，利用耦合模理論推導(dǎo)出了單環(huán)結(jié)構(gòu)

2、的傳輸函數(shù)表達(dá)式，給出了關(guān)鍵性參數(shù)的計(jì)算公式。利用傳輸矩陣法推導(dǎo)出了串聯(lián)結(jié)構(gòu)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)的傳輸函數(shù)表達(dá)式。
　　3.闡述了新型基于雙芯光纖的微環(huán)諧振器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用傳輸矩陣法和馬卡梯里方法推導(dǎo)出了新型微環(huán)諧振器基本單壞結(jié)構(gòu)的傳輸函數(shù)表達(dá)式，給出了其諧振波長(zhǎng)、自由頻譜范圍、半峰全寬等參數(shù)的表達(dá)式。并詳述了多環(huán)串聯(lián)結(jié)構(gòu)與并聯(lián)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，推導(dǎo)出了其傳輸函數(shù)的表達(dá)式。
　　4.通過(guò)仿真分析，研究了單環(huán)結(jié)構(gòu)的傳輸函數(shù)與分光比，損耗等因

3、素的關(guān)系。研究了自由頻譜范圍，3dB帶寬與微環(huán)諧振器尺寸的關(guān)系。并且給出了單環(huán)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，即臂長(zhǎng)在450um到550um寬為50um時(shí)，可使FSR達(dá)到18nm以上，使3dB帶寬下降到2nm以下，可以保證傳輸信號(hào)質(zhì)量。
　　5.分別對(duì)多環(huán)串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明串聯(lián)結(jié)構(gòu)在相同尺寸下可以提高消光比，且得出了滿足第一個(gè)環(huán)的諧振條件就可以保證整個(gè)串聯(lián)環(huán)結(jié)構(gòu)中心波長(zhǎng)穩(wěn)定性的有益結(jié)論，大大減小了制作難度。此外，調(diào)整兩個(gè)并聯(lián)單元