多量子點缺陷層光子晶體全光開關研究.pdf

1、全光開關是全光通信網(wǎng)絡中光交換的核心器件，是實現(xiàn)快速、透明和無阻塞光信息交換的關鍵，也是光計算和光互聯(lián)的基礎器件。全光開關具有高速的響應速率以及良好的光學性能，國內(nèi)外學者因此對其進行了大量的研究。
　　 全光開關是完全利用光子與介質(zhì)的相互作用來控制光的傳輸狀態(tài)，而光子晶體是一種折射率在空間周期性變化的新型人造光子學材料，具有獨特的光子禁帶和光子局域特性，能夠有效地控制光的傳輸狀態(tài)，因此是實現(xiàn)全光開關的重要基礎。
　　 在

2、本論文中提出了一種以InAs 量子點層作為缺陷層的光子晶體結構光開關。這種開關基于近共振激發(fā)導致的光學斯塔克效應和室溫下量子點材料良好的非線性效應驅(qū)動開關，控制載流子的馳豫時間并實現(xiàn)控制光光脈沖時間內(nèi)的瞬間響應。
　　 由泵浦光引起的量子點層折射率的微小改變，就會引起此光子晶體缺陷態(tài)的變化，并導致光子晶體禁帶中的透射峰發(fā)生較大漂移從而改變其傳輸特性，透射峰漂移在控制光脈沖結束后能夠迅速恢復常態(tài)，響應恢復時間為ps 量級。

3、　　 本文討論了單量子點及量子點群的光學特性，利用傳輸矩陣法模擬了一維光子晶體的光子禁帶，缺陷模，以及光開關的物理模型，討論了這種光開關的工作性能，并分析了層數(shù)、泵浦光強、入射角等因素對其性能的影響。從理論上看，這種光開關具有很小的插入損耗、很好的對比度，以及ps 量級的開關速度，并有望在室溫下工作，顯示了極大的優(yōu)越性。最后我們闡述了以QD SOA-MZI 為例的量子點在全光信號處理方面的應用。希望我們的理論研究以及計算結果對以后全光