基于光控復(fù)式三角晶格光子晶體雙波長(zhǎng)太赫茲波調(diào)制器特性研究.pdf

1、THz波段（100GHz-10THz），作為電磁波頻譜上的空白波段，在未來高速率、超寬帶無線通信系統(tǒng)中有著巨大的應(yīng)用潛力。THz波調(diào)制器作為THz通信中的關(guān)鍵器件，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛研究。本文將可調(diào)諧光子晶體技術(shù)和THz技術(shù)緊密結(jié)合，設(shè)計(jì)與分析基于光控可調(diào)諧光子晶體THz波調(diào)制器，對(duì)于研究光子晶體和發(fā)展THz技術(shù)具有重要意義。
　　本文首先分析了光子晶體THz波調(diào)制器的調(diào)制原理，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于復(fù)式三角晶格的光控可調(diào)諧光

2、子晶體THz波調(diào)制器。該調(diào)制器利用具有寬帶隙優(yōu)勢(shì)的復(fù)式三角晶格結(jié)構(gòu)，在點(diǎn)缺陷中分別引入光控非線性材料聚苯胺、砷化鎵（GaAs）作為可調(diào)諧物質(zhì)，設(shè)計(jì)了兩種基于不同缺陷模動(dòng)態(tài)變化的可調(diào)諧光子晶體調(diào)制器。然后分析點(diǎn)缺陷填充不同非線性材料時(shí)，單個(gè)點(diǎn)缺陷出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)缺陷模的條件。接著討論在光控時(shí)GaAs材料折射率虛部的實(shí)際變化過程，及對(duì)點(diǎn)缺陷缺陷模和調(diào)制器性能的影響。利用RSoft軟件仿真分析了THz信號(hào)入射時(shí)兩種調(diào)制器的透射譜、消光比、插入損

3、耗、調(diào)制速率、穩(wěn)態(tài)模式場(chǎng)強(qiáng)能量分布等性能指標(biāo)。
　　仿真結(jié)果表明，完整復(fù)式三角晶格結(jié)構(gòu)光子晶體的最大歸一化帶隙為0.16915，優(yōu)于簡(jiǎn)單晶格和復(fù)式正方晶格。光控材料為非線性聚苯胺的復(fù)式三角晶格單波長(zhǎng)THz調(diào)制器，其調(diào)制速率可達(dá)10GHz、消光比21.7dB、插入損耗0.31dB；光控材料為非線性砷化鎵的復(fù)式三角晶格雙波長(zhǎng)THz調(diào)制器性能更加優(yōu)越，其消光比高達(dá)44.03dB與50.43dB，插入損耗分別為0.21dB和0.07dB，