基于自準(zhǔn)直光束干涉的二維光子晶體器件研究.pdf

1、光子晶體具有色散關(guān)系多樣性，能夠在與工作波長可比擬的尺度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對光傳輸?shù)亩鄻涌刂?，因而對于光學(xué)器件的小型化和集成化有著重要作用。目前光子晶體正處于理論試驗(yàn)研究向應(yīng)用轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵時(shí)期，各種新型的光子晶體器件相繼問世。 本論文基于MTT開發(fā)的免費(fèi)FDTD軟件包MEEP進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，圍繞光子晶體色散性質(zhì)，提出和設(shè)計(jì)了四種利用自準(zhǔn)直干涉效應(yīng)的新型二維光子晶體器件，深入分析了它們的光學(xué)特性并探討了其在光通訊和光集成中的潛在應(yīng)用。本文的設(shè)

2、計(jì)和模擬結(jié)果為基于自準(zhǔn)直效應(yīng)的光子集成芯片器件提供了新的設(shè)計(jì)思路和依據(jù)。 本論文的研究工作和主要成果如下： 1.運(yùn)用自準(zhǔn)直原理，設(shè)計(jì)了非對稱Maeh-Zehnder干涉儀，數(shù)值分析了其透射譜的特性。兩個(gè)輸出端口的透射譜呈正弦形且?guī)缀趸パa(bǔ)，并隨著兩干涉臂的臂長差增加而向低頻移動(dòng)，這就為波分解復(fù)用器或interleaver提供了潛在的應(yīng)用。 2.設(shè)計(jì)了基于自準(zhǔn)直效應(yīng)的Michelson干涉儀并數(shù)值分析了其透射譜的特性

3、。透射譜隨兩干涉臂的臂長差增加而向低頻移動(dòng)，峰值間距非線性減小，說明該干涉儀可用于interleaver或衰減器。 3.設(shè)計(jì)了基于自準(zhǔn)直效應(yīng)的Fabry-Perot干涉儀并數(shù)值分析了其透射譜的特性。從透射譜的變化可以很明顯地看出，影響其透射譜的因素有兩個(gè)：共振腔的腔長和反射鏡的反射率。分析可知該干涉儀能夠用于濾波器。 4.運(yùn)用自準(zhǔn)直原理，設(shè)計(jì)了Michelson傳感器。對于寬頻的光脈沖，由其透射譜可以得到隨著傳感區(qū)域的折