光折變-等離子濾波器的設(shè)計與研究.pdf

1、在光通信技術(shù)發(fā)展的分支中，出現(xiàn)了一種利用可見光作為傳輸媒介的新技術(shù)——可見光通信（Visible Light Communication，VLC）。該技術(shù)適用于短距離無線通信，它能夠接替Wi-Fi無線通信、處理無線通信中“最后一米”的難題。本文以鈮酸鋰晶體（LiNbO3）為光電材料，以銀為金屬介質(zhì)研究了一種基于光折變效應(yīng)與表面等離子共振的濾波器以及其在可見光通信中的應(yīng)用。
　　首先，研究了表面等離子波的色散關(guān)系和光折變效應(yīng)的理論分

2、析。計算了表面等離子波的特征參數(shù)，從理論出發(fā)推導(dǎo)了實現(xiàn)光折變-等離子共振的物理條件；從鈮酸鋰晶體體相位光柵的一維折射率調(diào)制度出發(fā)，提出了光折變光柵狀態(tài)下鈮酸鋰LiNb O3晶體的復(fù)合折射率，并且理論推導(dǎo)了表面等離子共振波長對雙光束半角的敏感度。為后續(xù)的光折變-等離子濾波器的仿真研究做好理論準(zhǔn)備。
　　其次，設(shè)計了光折變等離子濾波器。首先提出了光折變等離子濾波器的結(jié)構(gòu)，然后確定器件的相關(guān)參數(shù)。接著通過仿真發(fā)現(xiàn)，激勵該結(jié)構(gòu)的表面等離子

3、共振角度與波矢匹配公式計算得到激勵角度完全一致，該角度約為46°。并且通過波印廷矢量證明表面等離子共振波的存在。最后用光譜范圍500nm-760nm的光源以固定角度入射該結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生光折變光柵的干涉雙光束半角?分別取45°、50°和55°。通過光譜分析發(fā)現(xiàn)，在波長668nm，654nm和643nm處分別出現(xiàn)一個明顯的反射極小值。該結(jié)果表明改變光折變光柵周期，對應(yīng)的表面等離子共振波長發(fā)生偏移。
　　最后，設(shè)計并初步實現(xiàn)了光折變等離子濾