一維光子晶體光開關的理論研究.pdf

1、光子晶體光開關器件由于在控制光的傳輸過程中具有傳統(tǒng)器件所沒有的優(yōu)勢，使得其成為未來集成光路元件的理想選擇。相比其他形式的光開關，光子晶體光開關作為新型的光開關器件，在光波在開和關兩個狀態(tài)下的透射率相差級別、工作窗口的可控性、超快響應時間、能量損耗低、安全性等具有非常大的優(yōu)勢。本文針對摻雜電光材料KTP的一維光子晶體光開關進行了研究，主要內容包括： 1、利用傳輸矩陣法，討論了入射角度、中心波長確定的情況下的高低折射率的比值、不同的

2、中心波長和光子晶體中周期數(shù)對一維光子晶體的透射譜、禁帶位置和帶寬的影響。 2、對摻雜缺陷的光子晶體進行了多方面的研究，包括： 對于一層摻雜的形式，通過對兩種不同形式的摻雜形式，討論了改變缺陷層的光學厚度、改變缺陷層的折射率、改變缺陷層在光子晶體中的位置、改變缺陷層兩側的光子晶體周期數(shù)和復折射率對摻雜缺陷模的影響，其中可以通過改變缺陷層的折射率來設計一維光子晶體光開關； 對于多層摻雜，通過對摻雜層數(shù)相同的情況下，討

3、論了摻雜位置的不同、選擇不同的缺陷數(shù)量以及缺陷分布對于缺陷模的的影響，其中可以選擇不同的缺陷數(shù)量以及缺陷分布來設計多通道光開關，將在開發(fā)波分復用系統(tǒng)中有十分重要的應用潛力。 3、設計了摻雜KTP的一維光子晶體光開關器件，利用傳輸矩陣理論對于摻雜KTP的一維光子晶體的傳輸特性行了研究。數(shù)值計算表明，對于中心波長的光波，隨溫度升高，缺陷模向長波方向移動，結果顯示度變化對于透射率的影響不足以隔斷光波。當在KTP兩端施加直流電場時，當電