基于二維磁光子晶體THz濾波器的特性研究.pdf

1、THz波是頻率在0.1~10THz范圍內(nèi)的電磁波，它是很好的寬帶信息載體，由于其所處的特殊頻段，它的方向性與穿透性在通信方面具有很大的潛力。光子晶體具有光子禁帶與光子局域等特點(diǎn)。磁光子晶體(Magnetic photonic crystals，MPCs)是用磁光材料作為光子晶體的一種組成材料。磁光子晶體同時(shí)具有磁光效應(yīng)和光子晶體的特性，具有獨(dú)特的性質(zhì)。將磁光子晶體技術(shù)用于制作THz通信的關(guān)鍵器件THz濾波器具有重要意義。
　　本文

2、將磁光子晶體技術(shù)和THz技術(shù)相結(jié)合，提出一種基于磁光子晶體的可調(diào)諧THz濾波器。首先分析了基于磁光子晶體THz濾波器的基本原理，然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了直波導(dǎo)和微型腔相結(jié)合的三角晶格光子晶體結(jié)構(gòu)，接著，分析微型腔的不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)濾波器性能的影響。通過改變內(nèi)部介質(zhì)柱半徑以及外磁場(chǎng)的大小，改變反射壁介質(zhì)柱的半徑等等，對(duì)不同波長的THz波進(jìn)行濾波。經(jīng)過優(yōu)化，得到一種帶有采用磁性材料的7個(gè)介質(zhì)柱作為微型腔的磁光子晶體可調(diào)諧THz濾波器。最后，利用R

3、Soft軟件仿真分析了不同波長的THz信號(hào)入射時(shí)，濾波器的性能指標(biāo)。
　　仿真結(jié)果表明，三角晶格磁光子晶體的光子帶隙寬度較大，對(duì)應(yīng)的波長范圍在66.62μm~107.15μm。該基于磁光子晶體可調(diào)諧THz濾波器可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)波長分別為84.628μm(頻率為3.545THz)、87.025μm(頻率為3.447THz)的調(diào)諧濾波，相應(yīng)的頻帶寬度分別為：0.0029THz、0.0034THz。該濾波器的濾波效率幾乎接近90％，插入損耗