多通道一維多層膜的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、本文提出了一種可同時(shí)設(shè)定各通道位置和Q值的多通道濾波器的設(shè)計(jì)方法，并以雙通道濾波器的設(shè)計(jì)為例作說明。對(duì)于雙通道濾波器，在一維多層膜的中間位置插入一個(gè)厚的缺陷或兩個(gè)薄的全同缺陷產(chǎn)生A，B兩個(gè)缺陷模，通過調(diào)節(jié)中心缺陷的厚度或兩個(gè)全同缺陷間的距離可以設(shè)定兩個(gè)缺陷模的位置，同時(shí)根據(jù)耦合模理論可以設(shè)定任何一個(gè)缺陷模的Q值。對(duì)缺陷模A，在遠(yuǎn)離中心缺陷或全同缺陷的兩側(cè)各對(duì)稱地插入一具有A缺陷模的缺陷層，就可以使A缺陷模的Q值下降而位置不變，因而我們可

2、以得到一定Q值的A缺陷模，且B缺陷模的位置和Q值都基本不變。同理，可以通過這種方法調(diào)節(jié)B缺陷模的Q值。對(duì)于更多通道的濾波器，其設(shè)計(jì)思想與雙通道濾波器是一樣的。與其它只能調(diào)節(jié)濾波器各通道位置的設(shè)計(jì)方法相比，本文提出的設(shè)計(jì)方法更適合于多通道濾波器的設(shè)計(jì)。 本文在研究多通道濾波器的基礎(chǔ)上，提出可以利用Q值不同的雙通道非線性濾波器作為高效率全光開關(guān)。利用雙通道濾波器的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)出具有特定通道位置及不同Q值的雙缺陷模，分別用作泵浦光通

3、道（低Q）和探測光通道（高Q），兩個(gè)通道的Q值比近似為2～4，利用強(qiáng)泵浦光作用下非線性材料折射率的改變引起的缺陷模遷移特性，實(shí)現(xiàn)了高效率的全光開關(guān)。應(yīng)用時(shí)域有限差分法研究了該開關(guān)的光學(xué)特性，模擬結(jié)果表明：在探測光通道Q值相等的情況下，與使用探測光在缺陷模處而泵浦光在通帶位置的傳統(tǒng)光開關(guān)相比，當(dāng)泵浦光和探測光分別處在兩個(gè)不同的缺陷模上時(shí)，這時(shí)實(shí)現(xiàn)相同光開關(guān)效率所需的泵浦光強(qiáng)可以降低50倍。 本文提出的多通道濾波器及高效率光開關(guān)的設(shè)