液晶可调谐二维光子晶体光滤波器的应用研究

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随着波分复用(WDM)技术的应用，光纤通信技术得到迅速的发展，未来的全光网络将向更加智能、灵活和可配置的方向发展，因此，对作为现代光通信系统中的关键器件的可调谐光滤波器要求越来越高。可调谐光滤波器技术的研究已经成为当今课题的研究热点。光子晶体是一种人工介质材料，其折射率在空间周期性变化，存在光子禁带，位于禁带中的电磁波是禁止传播的，可以利用这一特性制作出性能优良的滤波器。相比其它滤波器而言，光子晶体滤波器在调谐范围、带宽以及对其他通道的抑制能力等方面具有很大的优势。本文针对液晶可调谐二维光子晶体滤波器的设计进行研究，主要内容包括：
　　 (1)从液晶的特性出发，分析如何在光子晶体中利用液晶来实现调谐的基本原理。
　　 (2)利用平面波法分别对光子晶体中未填充液晶和填充液晶的两种情况进行了分析，研究了光子晶体的带隙结构随晶格类型与填充比的变化规律，得出了适合制作可调谐滤波器的光子晶体结构。
　　 (3)在得出的液晶光子晶体结构中引入缺陷，设计出了一种新型的液晶可调谐二维光子晶体滤波器。
　　 (4)利用时域有限差分法对液晶可调谐光子晶体滤波器的透射谱进行仿真，由透射谱图对滤波器的透光比、调谐宽度和3dB带宽等性能参数进行了分析，得出该滤波器具有大的平均透光率、小的3dB带宽、大的调谐范围的优点；并针对液晶材料调谐速度略低的缺点提出了相应的改进方法。
　　 (5)与现有的可调谐滤波器进行比较，从滤波器的透光率、动态调谐范围和3dB带宽等方面逐一分析该液晶可调谐二维光子晶体滤波器在WDM系统中的应用。

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作者
闫俊杰;
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作者单位

南京邮电大学;

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授予单位南京邮电大学;
学科光学工程
授予学位硕士
导师姓名蔡祥宝;
年度 2009
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类光纤通信;
关键词
光子晶体带隙; 可调谐光滤波器; 透射谱; 平面波法; 时域有限差分法; 波分复用; 光纤通信; 全光网络;

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