可控線寬導模共振濾波器設計及其特性研究.pdf

1、窄帶濾波器是一種在光學領域中廣泛應用的光學器件。與傳統(tǒng)的多層膜結構濾波器不一樣,導模共振濾波器是利用波導光柵結構的共振效應來實現(xiàn)濾波。這種新型濾波器,由于其結構簡單、高衍射效率及帶寬可控等特性,引起了人們的廣泛興趣。為了使導模共振濾波器實現(xiàn)其應用目的,人們必須能夠對它的光譜響應進行有效的控制,例如:線型對稱、旁帶反射率、濾波線寬等。本論文運用平面介質波導理論和嚴格耦合波分析方法對導模共振效應的物理機理及其獨特的光學特性進行了研究。結合導

2、模共振效應和薄膜光學原理,設計并研究了兩種不同結構的導模共振濾波器。
　　 本文中設計的兩種導模共振濾波器,一種是光柵層介質為強調制的淺光柵結構的導模共振濾波器,另一種是光柵層介質為弱調制的帶間隔層結構的導模共振濾波器。對于這種強調制淺光柵導模共振濾波器,光柵層具有與波導層相等的等效折射率,它的濾波線寬對光柵層厚度的變化非常敏感。使光柵層和波導層總厚度保持不變,通過調節(jié)光柵層厚度和光柵周期,在滿足對稱線型和低反射率旁帶要求下,可

3、以實現(xiàn)不同濾波線寬的光譜響應。采用該方法進行設計可以有效的控制光柵的深度,因此,在一定程度可以降低導模共振濾波器的制作難度。對于這種帶間隔層的弱調制介質光柵導模共振濾波器,通過改變間隔層的厚度,控制外部入射波與泄漏導波模之間的耦合強度,從而實現(xiàn)對濾波線寬的控制。研究結果表明,這種帶間隔層的弱調制介質光柵導模共振濾波器,它的共振峰對光柵厚度、光柵填充比和光柵面形的變化是欠敏感的,因此,該種結構導模共振濾波器相對比較容易制作,具有良好的應用