磁性光子晶体单向波导实现光延迟的研究

发布时间：2022-01-03 13:29

　　全光网络是下一代网络的发展方向。全光信号的处理依赖于光延迟、转换和存储光脉冲的能力。如何控制光波的传输速度在学术界掀起了一股研究热潮。光延迟技术在下一代网络中具有重要应用,是实现全光通信的一项关键技术。光子晶体具备结构小、可控性高、损耗低以及特有的禁带结构等特点,在实现光延迟方面展现出了很大的优势。本文将光子晶体波导和光延迟技术相结合,利用两种不同的方式实现了光延迟,包括减小群速度和增加光波传输的距离。另外,研究金属—介质光子晶体的表面模式的耦合和演化规律,旨在为慢光波导的研究提供支持。论文主要工作如下:1.磁性光子晶体单向波导具有单向传播和抗干扰的属性,能够消除慢光波导的后向散射,实现低损耗传输。本文通过改变单向波导的结构,在磁性光子晶体单向波导的表面设置缺陷,用表面缺陷形成的慢光模式调制单向波导模式的色散。研究色散曲线模式属性,发现奇模比偶模更容易受到边界缺陷的调制。正是这种调制改变了奇模色散曲线的形状和群速度。因此通过改变单向波导两侧介质柱的位置来降低奇模的群速度,获得近零色散的单向慢光波导。2.将单向边界回路和单向空气波导两者相组合,通过延长光波的传输距离来实现光延迟。这是本文... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一维、二维、三维光子晶体结构图

并形成单向边界状态。电磁波能够沿着磁性光子晶体的表面进行定的。外部磁场决定边界模式的传播方向。基于这种模式的单向边波导两种功能，隔离的作用是防止有害反射，提高系统的性能。的抗干扰能力，受到拓扑结构的保护。这些特性使得其在各类波力。两个普通光子晶体中间放置一个被截断的二维磁性光子晶体，就式[36]。在磁性光子晶体的边界上放置金属层或氧化铝等普通光入外侧空气。如图 1.2 所示，这里选用金属层，通过调节外置磁体的边界上可以激发不同群速度方向的单向边界模式。红色电场频率为 =0.542 2 c a的点源位于边界上，由五角星表示。特向性质以及良好的抑制散射损耗的能力。这一点在研究慢光时存理想的光延迟波导。

图 2.1 (a)单层的一维光子晶体结构;(b)多层一维光子晶体结构1 表示的是一维层状的光子晶体结构。在单层的光子晶体中，可以界面上的电磁场联系起来，它的传输矩阵形式为：1 21 2=Uj cos sinUsin cosj jx j j x jjj jj x j x jk d i q k diq k d k d ，表示的是第 j 层的矩阵形体结构，其矩阵形式为：0 t0 tU =U U UM D NA BC D 。其中透射系数 ， 020 02qtA D P Bq C

【参考文献】：
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博士论文
[1]基于相干布居振荡的有源介质中快慢光研究[D]. 王甫.北京交通大学 2016
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本文编号：3566358