光学微环耦合系统的类电磁感应透明谱特性研究

发布时间：2018-09-11 12:21

【摘要】：在光学波导的研究中,自从引入波导与微环耦合以来,具有尺寸小、结构简单,易于集成和高Q模式等优点的微环谐振腔愈来愈受到研究人员的重视。具有类电磁感应透明现象的微环谐振腔,在应用于光滤波器、光延时器、激光器等光集成器件中占有很大的优势。随着各种结构微环腔的实现,对其的理论研究也逐渐完善,在可控微环腔中观察光电磁感应透明实验中,调控微环内的相互作用是需要考虑的。因此本文将研究微环损耗,耦合透过率和环内相互作用对微环谐振腔的类电磁感应透明谱特性的影响。具体内容如下:1、介绍光学微环腔和类电磁感应透明现象。内容包括:光学微腔的分类、微环腔的历史回顾、微环腔的基本参数以及微环腔在光学器件中的重要应用。简单介绍电磁感应透明现象和类电磁感应透明现象,并给出其主要的研究方法。2、研究了侧向耦合微环的透射谱特性。通过调节环间损耗和透过率来调控单波导双微环侧向耦合系统的透射谱和相位谱。通过研究发现,通过调节环间损耗可以调控EIT谱两个极值之间的距离。为了获得较好的电磁感应透明谱,应该取较大的环损耗和较高的透过率。3、分析了单波导耦合串联双环系统的耦合方程,理论推导出了它的传输矩阵与透射谱公式,并通过数值模拟透射谱曲线分析出各种微环参数对透射谱形状及透明窗口的影响。通过改变数据,调节出具有类电磁感应透明现象的透射谱形状。为了获得较好的电磁感应透明谱,应该取较大的环3损耗和透过率,数值模拟时还给出了微环各个参数对相位谱的影响。4、分析了双波导耦合串联双环系统的耦合方程,理论推导出了它的传输矩阵与透射谱公式。数值模拟它的透射谱形状,当其透射谱都是类电磁感应透明型时,随微环损耗、透射率、半径、环间相互作用的改变来观察透射谱形状的变化规律。我们发现:为了获得较大的EIT透明谱宽,应该取较小的环内耦合、较大的微环损耗和透过率。5、通过分析并联双环耦合谐振腔的耦合方程,理论推导传输矩阵与透射谱公式,分别研究单波导和双波导两种情况。在分析光场的传输过程我们发现,它们的场传播过程均可以分解为多个简单的串联微环系统的形式。因此,这里可以利用串联微环耦合系统的传输矩阵的方法,来解决并联微环的问题,使问题简化。6、本文的结论,以及对微环谐振腔理论研究的展望。
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【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN252

【参考文献】