微環(huán)諧振器的耦合特性的分析與研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，人們對信息處理的要求越來越高，電互連由于客觀條件的限制并不能滿足人們的需求，光互連憑借其優(yōu)勢走上了歷史舞臺，逐步成為廣大科研工作者的研究熱點。微環(huán)諧振器作為光器件的代表之一得到了國內外的科研機構的重視，在近年取得了較為不俗的成績。由于基于微環(huán)諧振器的光路由器、導向邏輯器件、濾波器等光器件層出不窮，故對微環(huán)諧振器的耦合和特性進行分析研究就顯得十分重要。本文通過研究微環(huán)諧振器的輸出特性以及波導間的耦合，分析出器件結構參數(shù)與輸

2、出特性之間的關系，并提取出更為準確的耦合系數(shù)；借由模擬“鼎”形微環(huán)諧振器的輸出圖譜，提取出相應的器件結構參數(shù)。
　　本研究主要內容包括：⑴研究微環(huán)諧振器的基本理論，分析基本元件的物理模型，并論述了分析微環(huán)諧振器的方法。定向耦合器以及傳輸線是微環(huán)諧振器的基本元件，通過定向耦合器以及傳輸線的傳輸矩陣，可以描述出微環(huán)諧振器的傳輸特性。⑵分析微環(huán)諧振器器件的輸出特性。在研究微環(huán)諧振器的基本模型以及工作原理的基礎上，對單環(huán)單波導結構微環(huán)諧振

3、器、單環(huán)雙波導結構微環(huán)諧振器以及級聯(lián)微環(huán)諧振器進行數(shù)值模擬，對微環(huán)半徑、耦合系數(shù)、環(huán)程透射系數(shù)、環(huán)間距等主要器件參數(shù)對器件輸出特性的影響進行分析。⑶運用耦合模理論與傳輸矩陣法相結合的研究方法對直波導間的耦合以及彎波導間的耦合進行模擬分析。在此過程中，明確了波導結構參數(shù)與波導耦合效率之間的關系，指出了波導間距、波導彎曲半徑以及耦合系數(shù)三者之間的關系。⑷對“鼎”形微環(huán)諧振器進行數(shù)值模擬。本文從該器件的工作原理入手對器件進行建模。通過已給出的