光折变—等离子滤波器的设计与研究

发布时间：2018-07-11 15:18

本文选题：可见光通信 + 滤波器　；参考：《浙江工业大学》2015年硕士论文

【摘要】：在光通信技术发展的分支中,出现了一种利用可见光作为传输媒介的新技术——可见光通信(Visible Light Communication,VLC)。该技术适用于短距离无线通信,它能够接替Wi-Fi无线通信、处理无线通信中“最后一米”的难题。本文以铌酸锂晶体(LiNbO3)为光电材料,以银为金属介质研究了一种基于光折变效应与表面等离子共振的滤波器以及其在可见光通信中的应用。首先,研究了表面等离子波的色散关系和光折变效应的理论分析。计算了表面等离子波的特征参数,从理论出发推导了实现光折变-等离子共振的物理条件;从铌酸锂晶体体相位光栅的一维折射率调制度出发,提出了光折变光栅状态下铌酸锂LiNbO3晶体的复合折射率,并且理论推导了表面等离子共振波长对双光束半角的敏感度。为后续的光折变-等离子滤波器的仿真研究做好理论准备。其次,设计了光折变等离子滤波器。首先提出了光折变等离子滤波器的结构,然后确定器件的相关参数。接着通过仿真发现,激励该结构的表面等离子共振角度与波矢匹配公式计算得到激励角度完全一致,该角度约为46°。并且通过波印廷矢量证明表面等离子共振波的存在。最后用光谱范围500nm-760nm的光源以固定角度入射该结构,产生光折变光栅的干涉双光束半角?分别取45°、50°和55°。通过光谱分析发现,在波长668nm,654nm和643nm处分别出现一个明显的反射极小值。该结果表明改变光折变光栅周期,对应的表面等离子共振波长发生偏移。最后,设计并初步实现了光折变等离子滤波器的实验方案。当写入光栅的干涉光半角?分别取45°、50°和55°时,实际得到的表面等离子共振波的波长为700nm、694nm、690nm。分析了实验的关键因素并提出了实验中可以改进的地方。
[Abstract]:In the branch of the development of optical communication technology , a new technology _ visible light communication ( Visible Light Communication , VLC ) using visible light as transmission medium has emerged . In this paper , we have studied the dispersion relation of the surface plasma wave and the theory of the light refraction effect . The results show that the wavelength of the surface plasmon resonance wave is 700 nm , 69nm and 690 nm . At the same time , the key factors of the experiment are analyzed .
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN713

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