基于光子晶體的濾波器設計.pdf

1、光子晶體是一種介質常數(shù)在空間周期性變化的結構，由于這種介質結構中存在光子禁帶，所以處于禁帶波段的電磁波不能在其中傳播。由于基于光子晶體的光通信器件結構的緊湊性，以及在未來光集成芯片和全光通信網(wǎng)絡中具有巨大的應用前景，相關研究已引起廣泛關注并成為目前光通信領域研究的前沿。光濾波器在波分復用光通信系統(tǒng)中是處理特定信道或者多個信道信號的關鍵器件，所以基于光子晶體結構的光濾波器設計也成為重要的研究方面。論文針對光子晶體波導光柵濾波器設計進行了深

2、入的理論分析和仿真試驗。論文主要工作如下： 論文分析了光子晶體波導和光子晶體波導光柵傳輸特性，通過對光子晶體波導光柵取樣，設計提出了光子晶體波導取樣光柵理論模型。應用耦合模理論結合傳輸矩陣法，理論計算出了光子晶體波導取樣光柵的反射譜，并應用時域有限差分方法對計算結果進行了驗證。計算結果表明在光子晶體波導取樣光柵的反射譜中存在多個反射峰，且反射峰幅度均大于90％，并且等波長間隔分布于光子晶體禁帶中。通過合理設計光子晶體波導取樣光柵

3、的幾何參數(shù)，基于光子晶體波導取樣光柵設計的濾波器可以作為多信道濾波器應用于信道間隔200GHz，信道帶寬100GHz的密集光波分復用系統(tǒng)中。 論文通過在光子晶體波導光柵中引入相移結構，設計提出了相移光子晶體波導光柵理論模型。應用耦合模理論結合傳輸矩陣法，理論計算出了單相移光子晶體波導光柵和多相移光子晶體波導光柵的傳輸譜，并應用時域有限差分方法對計算結果進行了驗證。分析結果表明合理設計相移的大小和相移結構的位置，多相移光子晶體波導