微波波段Woodpile結構中空間器件的研究.pdf

1、Woodpile結構是具有完全光子禁帶，可以實現(xiàn)對光在三維立體空間的可控制傳輸。本文采用時域有限差分法研究了微波波段Woodpile結構中空間參數(shù)變化對波導影響;包含有立體微腔的平面和非平面的單通道和多通道的通道下載濾波器的頻率選擇特性;立體空間十二通道波分復用器等的研究。具體主要工作如下:
　　首先，在woodpile結構中引入X型和Y型波導，利用woodpile結構的空間特性，對兩類波導進行了空間參數(shù)的優(yōu)化設計。研究結果證明，

2、在X型波導非平面調制中，單層調節(jié)時，波導的高低帶邊的移動方向是相反的，導帶范圍縮小，而在雙層調節(jié)中，波導的高低帶邊的移動方向相同，且高帶邊向著高頻方向會有微小移動;Y型波導的非平面優(yōu)化中，增加波導上下兩側介質柱的寬度對Y型波導傳輸特性的影響最為明顯，沿不同方向移動兩介質柱對波導傳輸特性的影響是不同的，改變兩介質柱的介電常數(shù)和調節(jié)波導層介質柱之間的距離對Y-型波導的傳輸特性影響較小。
　　其次，設計了包含有立體微腔的平面和非平面的通

3、道下載濾波器，研究了立體微腔在xoy平面內旋轉時，各通道的頻率選擇特性。研究發(fā)現(xiàn):當立體微腔旋轉不同角度時，各輸出端口的輸出頻率會隨之發(fā)生變化，實現(xiàn)了頻率選擇特性。
　　最后，利用woodpile結構在堆疊方向存在介電常數(shù)周期性變化的這一特性，我們設計了具有十二通道的空間波分復用器，同時為了有效提高波導的輸出效率，引入了面波導，實現(xiàn)主輸入波導與分支波導之間的連接。通過在不同輸出波導引入不同大小微腔的方式，實現(xiàn)了立體空間中具有十二個