基于自準直光束干涉的二維光子晶體器件研究.pdf

1、光子晶體具有色散關系多樣性，能夠在與工作波長可比擬的尺度范圍內實現(xiàn)對光傳輸?shù)亩鄻涌刂?，因而對于光學器件的小型化和集成化有著重要作用。目前光子晶體正處于理論試驗研究向應用轉化的關鍵時期，各種新型的光子晶體器件相繼問世。 本論文基于MTT開發(fā)的免費FDTD軟件包MEEP進行數(shù)值計算，圍繞光子晶體色散性質，提出和設計了四種利用自準直干涉效應的新型二維光子晶體器件，深入分析了它們的光學特性并探討了其在光通訊和光集成中的潛在應用。本文的設

2、計和模擬結果為基于自準直效應的光子集成芯片器件提供了新的設計思路和依據(jù)。 本論文的研究工作和主要成果如下： 1.運用自準直原理，設計了非對稱Maeh-Zehnder干涉儀，數(shù)值分析了其透射譜的特性。兩個輸出端口的透射譜呈正弦形且?guī)缀趸パa，并隨著兩干涉臂的臂長差增加而向低頻移動，這就為波分解復用器或interleaver提供了潛在的應用。 2.設計了基于自準直效應的Michelson干涉儀并數(shù)值分析了其透射譜的特性

3、。透射譜隨兩干涉臂的臂長差增加而向低頻移動，峰值間距非線性減小，說明該干涉儀可用于interleaver或衰減器。 3.設計了基于自準直效應的Fabry-Perot干涉儀并數(shù)值分析了其透射譜的特性。從透射譜的變化可以很明顯地看出，影響其透射譜的因素有兩個：共振腔的腔長和反射鏡的反射率。分析可知該干涉儀能夠用于濾波器。 4.運用自準直原理，設計了Michelson傳感器。對于寬頻的光脈沖，由其透射譜可以得到隨著傳感區(qū)域的折