基于共振耦合光子晶體多波長(zhǎng)THz濾波器的研究.pdf

1、太赫茲波是頻率范圍為0.1-10THz的電磁波，它是很好的寬帶信息載體，由于所處的特殊頻段，它的方向性和穿透性在通信方面具有很大的潛力。光子晶體具有光子禁帶和光子局域等特點(diǎn)，將光子晶體技術(shù)用于制作THz通信的關(guān)鍵器件THz濾波器具有重要意義。
　　本文將光子晶體技術(shù)和THz技術(shù)相結(jié)合，提出一種基于共振耦合的光子晶體多波長(zhǎng)THz濾波器。首先分析了基于共振耦合光子晶體THz波濾波器的基本原理，然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了直波導(dǎo)和環(huán)形腔相結(jié)合的

2、簡(jiǎn)單正方晶格光子晶體結(jié)構(gòu)，接著，分析環(huán)形腔的不同結(jié)構(gòu)對(duì)濾波器性能的影響。通過(guò)改變內(nèi)部介質(zhì)柱半徑及其折射率，改變散射介質(zhì)柱的半徑等等，對(duì)不同波長(zhǎng)的THz波進(jìn)行濾波。經(jīng)過(guò)優(yōu)化，得到一種4×3內(nèi)部介質(zhì)柱，帶有四個(gè)散射介質(zhì)柱的光子晶體環(huán)形腔濾波器。最后，利用RSoft軟件仿真分析了不同波長(zhǎng)的THz信號(hào)入射時(shí)，濾波器的性能指標(biāo)。
　　仿真結(jié)果表明，簡(jiǎn)單正方晶格光子晶體的光子帶隙寬度較大，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)范圍在65.265~88.613μm。該基于

3、共振耦合的光子晶體多波長(zhǎng) THz濾波器可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)波長(zhǎng)分別為82.086μm(頻率為3.654THz)、83.168μm(頻率為3.607THz)、84.457μm(頻率為3.552THz)和85.601μm(頻率為3.505THz)的窄帶濾波，相應(yīng)的頻帶寬度為：0.0017THz、0.0009THz、0.0016THz和0.0013THz。該濾波器的濾波效率幾乎接近100％、插入損耗低于0.1dB，信道隔離度接近20dB，響應(yīng)時(shí)間在2