二维嵌套光子晶体耦合腔波导慢光带宽及动态调节研究

发布时间：2017-12-09 01:08

  本文关键词：二维嵌套光子晶体耦合腔波导慢光带宽及动态调节研究

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【摘要】：光缓存、光交换等是实现全光网络的关键技术,选择恰当的光缓存材料至关重要。与其他实现慢光的材料相比,光子晶体波导具有带宽大、体积小、易于与其他器件集成、常温工作等优势,引起了众多科研人员的关注。与线缺陷光子晶体波导相比,耦合腔光子晶体波导能实现更小的群速度,可以广泛的应用到光缓存中。论文主要基于二维嵌套光子晶体耦合腔波导。分别设计了水平缺陷腔结构和垂直缺陷腔结构、填充不同浓度磁流体的嵌套腔结构,并分析比较这些耦合腔波导的慢光性能。论文主要完成的工作及创新点如下:通过在完美光子晶体晶格中嵌套半径较小的光子晶体晶格,在中心处构造点缺陷,构成二维嵌套光子晶体点缺陷耦合腔。通过优化点缺陷水平和垂直方向四个介质柱的位置,得到更好慢光特性的耦合腔波导结构,并且带宽较大。通过平面波展开法仿真分析,实验结果表明:耦合腔波导慢光速度均达到了103c-,NDBP(归一化延迟带宽积)的值都保持在0.330以上。而垂直缺陷腔拥有最佳的慢光性能,介质柱垂直方向对称向点缺陷移动0.3a时达到最优位置,可以在保证6.94 103c-?的前提下,相对带宽达到0.00051,与未嵌套二维晶体点缺陷耦合腔相比,速度相近时,带宽增加了000017;当垂直方向介质柱对称向点缺陷位移0.4a时,NDBP的值高达0.404。在介质柱中填充不同浓度的磁流体,实现耦合腔波导慢光特性的动态调节。研究结果表明:随着磁流体填充浓度的增加,带宽、NDBP的值不断增大,群速度色散降低。当填充磁流体浓度从0.25%增加到1.75%,带宽由0.00051增加到0.00055,增加了0.00004。当在半径不同的介质柱中填充不同浓度的磁流体时,光子晶体耦合腔波导的带宽、群速度、NDBP的值同样随着填充浓度的增加而增大。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN252

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 黄毅;朱娜;袁敏敏;;二维嵌套光子晶体点缺陷耦合腔波导慢光带宽研究[J];光电子技术;2016年04期

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本文编号：1268508