基于光學(xué)斯塔克效應(yīng)光子晶體全光開關(guān)的研究.pdf

1、隨著光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)高速光開關(guān)的要求也越來(lái)越迫切。然而傳統(tǒng)光開關(guān)因?yàn)槎喾N因素限制了他們的響應(yīng)時(shí)間,包括載流子復(fù)合壽命,載流子在器件內(nèi)的輸運(yùn)時(shí)間,以及外部的RC時(shí)間常數(shù)。而全光開關(guān)由于其良好的光學(xué)特性和更快開關(guān)速度則越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視和青睞。因此在本論文中,對(duì)基于InGaAsP/InP共振光子晶體的全光偏振開關(guān)進(jìn)行了研究,這種材料能夠應(yīng)用于通信波段,并且為了避免載流子累積效應(yīng)而采用近共振激發(fā),這時(shí)光學(xué)斯塔克效應(yīng)成為驅(qū)動(dòng)光

2、開關(guān)的最主要的非線性機(jī)制。當(dāng)量子阱周期滿足布拉格條件且布拉格頻率等于重空穴激子共振頻率時(shí),在其附近的光子能帶結(jié)構(gòu)形成一個(gè)光子禁帶,當(dāng)線寬較窄的控制光也落在禁帶中時(shí)光開關(guān)具有很大的非線性以及ps的恢復(fù)時(shí)間。通過(guò)建立光開關(guān)的理論模型研究了這種光開關(guān)的性能參數(shù)。另外對(duì)生長(zhǎng)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行了模擬,比如周期不均勻性,測(cè)量的折射率存在誤差,這些都會(huì)對(duì)光子禁帶產(chǎn)生影響。然后給出了晶格匹配和應(yīng)變InGaAsP/InP共振光子晶體的設(shè)計(jì)思路