光子晶體類EIT機(jī)制的研究.pdf

1、慢光是全光網(wǎng)絡(luò)中解決光學(xué)緩存,進(jìn)行光信號(hào)時(shí)域操作的最具前景的解決方案。由于光子晶體慢光具有易于集成、室溫操作、寬帶寬和大色散特性而受到了研究者的重視。其中的微腔邊耦合波導(dǎo)類EIT現(xiàn)象更是為實(shí)現(xiàn)小規(guī)模集成、超長(zhǎng)時(shí)延、突破延遲帶寬積限制的慢光提供了新的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。
　　本論文即對(duì)硅基光子晶體中雙微腔邊耦合波導(dǎo)類EIT機(jī)制進(jìn)行了研究,采用理論計(jì)算和3D-FDTD模擬仿真相結(jié)合的方法分別從超快調(diào)控和超長(zhǎng)時(shí)延兩方面對(duì)類EIT慢光現(xiàn)象進(jìn)行了研究

2、。利用響應(yīng)速度為ps量級(jí)的雙光子吸收現(xiàn)象理論上實(shí)現(xiàn)了泵浦光功率從8mw增至20mw,光學(xué)時(shí)延從48.5ps降至8.8ps的頻率失諧量調(diào)控和作用長(zhǎng)度為2.46μm,泵浦光功率從0mw增至188.9mw,光學(xué)延時(shí)從14.06ps降至1.608ps的波導(dǎo)折射率調(diào)控。并發(fā)現(xiàn)了類EIT現(xiàn)象中的相移倍增效應(yīng)。對(duì)缺三腔、異質(zhì)結(jié)型微腔和兩階異質(zhì)結(jié)型微腔構(gòu)成的類EIT結(jié)構(gòu)進(jìn)行了超長(zhǎng)時(shí)延研究。得到了這三種微腔在實(shí)現(xiàn)類EIT現(xiàn)象時(shí)的最大本征品質(zhì)因子分別為73

3、240、125900和6493280。在類EIT峰值透過(guò)率5％時(shí),缺三腔和異質(zhì)結(jié)型微腔類EIT結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的光學(xué)延時(shí)分別為85ps和140ps。而兩階異質(zhì)結(jié)型微腔類EIT結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)類EIT峰值透過(guò)率80%,線寬12pm,光學(xué)延遲時(shí)間1.2ns的超長(zhǎng)時(shí)延。同時(shí)兩階異質(zhì)結(jié)型微腔類EIT結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)兩波長(zhǎng)甚至多波長(zhǎng)的慢光現(xiàn)象。
　　我們的研究為實(shí)現(xiàn)慢光的超快調(diào)控和ns量級(jí)的光學(xué)時(shí)延提供了解決方案。為將類EIT現(xiàn)象引入全光開(kāi)關(guān)、相位調(diào)制器及增