光子晶體光控光開關的研究.pdf

1、光通訊技術由于具有傳統(tǒng)通信技術無可比擬的優(yōu)越性，被越來越多地應用于寬帶交換網及寬帶接入網中，而光開關則是其中的關鍵器件，尤其是無需光電、電光轉換的全光開關完全利用光子與介質的相互作用來實現對光傳輸過程進行有效的“開”“關”控制作用。
　　 光子晶體自1987年提出以來，目前已成為光電子學科的一個發(fā)展迅猛的研究領域。光子晶體是由不同介電材料排列構成的人工晶體，它的主要特性是存在光子禁帶,因而能像半導體控制電子一樣控制光子的運動?；?/p>

2、于光子晶體在控制光的運動和光學集成等方面具有獨特的優(yōu)勢，將光子晶體引入到光學領域是提高光控光開關性能的一個重要途徑。本文從光子晶體光控光開關的理論設計開始切入光子晶體的研究領域。
　　 本文以時域有限差分法（The Finite Difference Time Domain Method 或FDTD 法）的理論為基礎，推導出含Kerr介質的二維非線性時域有限差分法（NFDTD）算法離散表達式，并將此應用于含Kerr介質點缺陷的二

3、維光子晶體波導的傳輸特性研究。設計出兩種光子晶體光控光開關。一種是通過改變輸入光功率的大小，以及缺陷處介質的半徑來達到最優(yōu)開關效應的二維光子晶體波導結構光控光開關；另一種則是二維光子晶體泵浦光控光開關，該種結構模擬了波長為1.55·m的信號光，在波長為1.48·m的泵浦光控制下的開關行為。
　　 本文根據二維光子晶體波導結構光控光開關的結構，利用平面波展開法計算模擬了具有缺陷態(tài)的二維光子晶體能帶結構，通過改變介質柱半徑，調整晶格