平板光子晶体波导论文-韩金涛,张巍,魏凤娟,王贤旺,章亮

平板光子晶体波导论文-韩金涛,张巍,魏凤娟,王贤旺,章亮

导读:本文包含了平板光子晶体波导论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:集成光学,光子晶体波导,硫系玻璃,慢光

平板光子晶体波导论文文献综述

韩金涛,张巍,魏凤娟,王贤旺,章亮[1](2015)在《Ge_(20)Sb_(15)Se_(65)硫基光子晶体平板波导的宽带慢光特性研究》一文中研究指出通过改变最内层两排空气孔的半径,研究了Ge20Sb15Se65硫基光子晶体平板波导的宽带慢光特性。利用叁维平面波展开法,通过计算得到波导的能带结构、群折射率和色散,并分析了它们与内层空气孔半径大小的关系。同时优化第一层和第二层空气孔的半径大小,得到了群速度色散为零的对称型硫系光子晶体波导结构,并在20%的变化范围内获得大小分别为125、40和18的群折射率,对应通信波长处的带宽分别为1.7、5.6、9.7 nm,并讨论了折射率对光子晶体波导慢光性能的影响。并为高非线性、低色散的宽带慢光硫基光子晶体平板波导器件的设计及制备提供了理论基础。(本文来源于《中国激光》期刊2015年06期)

梁翠翠[2](2015)在《硫系光子晶体平板波导的理论研究》一文中研究指出光子晶体(PhC)周期性介电材料可以通过光子带隙提供光限制,处于光子带隙的光不能在完整光子晶体中传播。基于该特性,光子晶体为光传输应用提出了新的方法,其中光子晶体的一个重要应用方向是光子晶体波导(PCW),在完整PhC中引入线缺陷,便得到PCW,处于禁带波长的光只能在缺陷中传输。近年来,硫系玻璃由于其非常有前景的光学特性,比如高折射率、超低线性吸收、光敏特性和较低的双光子吸收等等,使它成为光学器件的新型材料。本文选取的硫系材料是GaLaS (Gallium Lanthanum Sulfide),折射率为2.4,不仅具有硫系材料的共有特性,还具备无毒和易掺杂稀土元素等重要性质。本文对二维硫系光子晶体平板波导进行了理论设计和分析。与叁维光子晶体制备工艺复杂、成本高、对设备要求高相比,二维薄膜平板光子晶体不仅降低了工艺制备技术,而且可以减少成本。光子晶体平板波导在平板面上通过光子带隙控制光,在垂直于平板的方向上通过折射率差将光局域在平板内。本文主要内容如下:1.首先对硫系玻璃(GaLaS叁角晶格的光子晶体平板波导,利用软件Rsoft的BandSOLVE模拟器,采用平面波展开法,对平板厚度和孔径进行双参量扫描,计算了悬浮式平板光子晶体的带隙分布,获得了优化的结构数据,平板厚度为0.90a,孔径为0.41a。2.再对二维光子晶体平板波导进行全域波矢分析,由空气光锥滤掉辐射模式,得到了受约束的线缺陷模场分布。所设计的光子晶体平板结构,在导波范围内存在有完全带隙,两种偏振的导模奇模和偶模均被很好的约束。3.最后利用FullWAVE模拟器,采用时域有限差分法,模拟了1.53μ.m光波在直波导中的传输情况。对于弯曲波导,通过局部结构优化,120。弯曲波导和Y型波导的光传输特性也得到了很大的改善。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-05-01)

戴作杏,王家礼[3](2011)在《Ka波段平板光子晶体波导传输特性测量》一文中研究指出为了测量在Ka波段下空气孔型平板光子晶体波导的传输特性,提出采用从金属矩形波导将电磁波耦合进光子晶体波导并测量其传输特性的测试方案。根据两种波导传输模式的场分布,用两段介质尖劈作为电磁波从矩形波导到叁角形晶格平板光子晶体波导的模式转换结构,该结构使用电磁场仿真软件找出最优结构尺寸。实验使用聚合物聚醚酰亚胺(PEI)作为介质材料,加工出实际结构,采用AV3629网络适量分析仪测试整个系统的S参数;结果在27~40 GHz之间的传输系数为?7 dB左右,将测试数据与数值结果相比较,并重新设置PEI材料的损耗参数进行仿真,最终,测试结果在损耗角正切为5×10?4的情况下与仿真数据相一致,表明本文提出的模式转换结构有效,平板型光子晶体结构在微波波段的应用打下基础。(本文来源于《电子测量与仪器学报》期刊2011年05期)

黄庆,刘鹏,赵金花,刘涛,郭沙沙[4](2010)在《基于离子注入LiNbO3和KTP波导的光子晶体平板的光学传播特性的模拟》一文中研究指出光子晶体是电介质或金属的周期性排列结构。应用于光学波段的光子晶体的周期在微米或亚微米量级。而周期在微米量级的无缺陷的叁维光子晶体制备困难。在均匀平板上制备的二维周期性结构就成了另一种常用选择,又称光子晶体平板。光子晶体平板中光的行为在平板面内由二维的周期结构控制,在第叁个方向由全反射限制。现实中光子晶体平板多由在平面波导上刻蚀出周期性孔洞来形成。LiNbO3和KTP是性能优良的光电晶体。应用离子注入的方法已经在它们上面制备出了优质的平面波导。所用离子多为He、C、O、Si和Cu等轻离子和中等质量的离子。在平面波导上,应用聚焦离子束(FIB)刻蚀周期孔洞结构可以制备所需的光子晶体平板。本文应用平面波展开和FDTD两种方法模拟在LiNbO3和KTP的波导上制备的光子晶体平板的带隙情况和透射谱情况。尽管离子注入方法制备的波导的折射率与衬底的折射率差别比较小,在这种弱波导上制备的光子晶体平板容易出现光向衬底的辐射,但是从它们的透射谱看,其中二维光子晶体结构的带隙和色散特性依然发挥作用。如果留下数行孔洞不刻,就在光子晶体平板中引入了线缺陷。对于处在透射禁带中的光来说,线缺陷就形成了条形波导。在平板内,光受光子晶体带隙限制由线缺陷引导着传播;在垂直平面方向上由全反射约束,而且由于缺陷中无孔,则光向衬底的辐射泄露就不重要了。(本文来源于《2010全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集》期刊2010-06-30)

雍振,傅海威,乔学光,李岩,赵大壮[5](2009)在《含缺陷平板光子晶体十字波导传输特性研究》一文中研究指出提出一种在光子晶体十字波导中加入点阵缺陷的特殊结构波导。采用时域有限差分法(FDTD)对该结构的导波特性进行数值模拟,计算结果表明:含缺陷结构的光子晶体波导的透射光谱较不含缺陷结构光子晶体波导的透射光谱带宽变得更窄,此结构具有窄带滤波作用。当改变波导中缺陷结构折射率取值时,该波导透射光的中心频率随缺陷介质折射率的增大而线性减小。改变中心缺陷介质柱直径时,该波导透射光波中心频率随介质柱直径的增大也呈逐渐减小趋势。这种光子晶体十字波导可作为一种窄带滤波器、分光器和可调式选频器等器件,具有一定的应用前景。(本文来源于《光学学报》期刊2009年04期)

刘娅钊,李志远[6](2008)在《二维平板叁角晶格光子晶体Γ-M方向波导的设计、制作、性能分析与应用》一文中研究指出自光子晶体的概念提出以来,迄今已有多种基于光子晶体的全新光学器件出现。其中基于二维平板光子晶体结构的各类器件因为制作简单,且能够用于未来全光集成领域而备受关注。在二维光子晶体器件中叁角晶格结构具有最宽的带(本文来源于《第十叁届基础光学与光物理学术讨论会论文摘要集》期刊2008-07-25)

金崇君[7](2007)在《二维平板光子晶体耦合共振腔波导的研究》一文中研究指出光子晶体耦合共振腔波导是由一串全同的光子晶体微腔所构成的波导。由于光波在波导中的传播是以共振耦合的方式进行的,因此,在这种波导中光场分布是严重局域化的, 尤其是在每个微腔的中心,光场达到了极大值。由于光子晶体耦合共振腔波导的这些特性,它极大地降低了光在波导中的群速度,可以用于延迟器;它也可以增强非线性效应,提高非线性效应的效率。由于光子晶体耦合共振腔波导具有许多潜在的应用前景,所以吸引了众多研究者的关注。本文设计了一种可以增强脊型波导和光子晶体耦合共振腔波导耦合效率的结构。测量结果表明:经过优化后,脊型波导和光子晶体耦合共振腔波导之间的耦合效率提高一倍以上。(本文来源于《第七届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集》期刊2007-10-01)

韩守振,田洁,冯帅,任承,李志远[8](2005)在《二维平板光子晶体直波导的制备和光传输特性的测量》一文中研究指出利用聚焦离子束刻蚀的方法在SOI(silicon oninsulator)基片上制备了W3型二维光子晶体直波导.观察并测量了近红外激光通过光子晶体波导的散射图形和透过谱.实验结果说明,激光在有引入引出脊形波导的光子晶体直波导中具有很好的传输特性.(本文来源于《物理学报》期刊2005年12期)

解灵运[9](2004)在《基于SOI的二维光子晶体平板波导的研究》一文中研究指出光子晶体是一种介电常数成周期分布的介质材料,周期为光波长量级。在光子晶体材料中存在着特殊的频带,在这些频带中光波被禁止传播。如果在光子晶体中引入缺陷,则在禁带中会存在缺陷态,使得与该缺陷态相对应的波长的光子在其中可以存在和传播,利用这种特性可以设计出微米-毫米量级尺寸的光波导器件,具有很多传统波导所无法比拟的优点。本论文从光子带隙理论和制作工艺两个方面对基于SOI、带隙中心位于1550nm的光子晶体带隙材料及光子晶体波导器件进行了深入的研究。理论上采用平面波展开法(PWE)和基于完美匹配层(PML)边界条件的时域有限差分法(FDTD)相结合的技术,对二维光子晶体平板波导的带隙结构及光波传输进行了仿真,设计了多种适合于0.18m标准硅工艺的光子晶体波导器件,包括直线形波导、60°弯折波导、90°弯折波导、T形波导、Y形波导、光子谐振腔、Mach-Zehnder形波导等数种光子晶体波导结构。并对结构参数进行了优化,得到较好的传输结果。此外还将快速傅立叶变换法和Pade近似法相结合给出了谐振腔的品质因数Q的计算方法,通过品质因数研究了波长上下复用器件的设计。在理论设计的基础上,对工艺制作进行了深入的摸索。通过深紫外(DUV)曝光法和电子束(EB)曝光法分别对SOI进行曝光处理,并通过化学辅助离子束刻蚀(CAIBE)技术和电感耦合等离子体刻蚀(ICP)技术刻蚀了硅和SOI晶片,得到二维光子晶体平板波导样品。对该工艺过程各步骤进行了详细的研究,探询适合光子晶体波导的制作条件。利用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察样品,对样品的细微结构进行了全面的分析,给出了样品的叁维图片。初步搭建测试系统进行测试研究,并腐蚀制作了耦合信号光使用的光纤透镜。本论文对基于SOI的二维光子晶体平板波导在理论和工艺两方面做了开创性的探索研究,为后续光子晶体集成系统的研究打下良好的基础。(本文来源于《清华大学》期刊2004-06-01)

平板光子晶体波导论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

光子晶体(PhC)周期性介电材料可以通过光子带隙提供光限制,处于光子带隙的光不能在完整光子晶体中传播。基于该特性,光子晶体为光传输应用提出了新的方法,其中光子晶体的一个重要应用方向是光子晶体波导(PCW),在完整PhC中引入线缺陷,便得到PCW,处于禁带波长的光只能在缺陷中传输。近年来,硫系玻璃由于其非常有前景的光学特性,比如高折射率、超低线性吸收、光敏特性和较低的双光子吸收等等,使它成为光学器件的新型材料。本文选取的硫系材料是GaLaS (Gallium Lanthanum Sulfide),折射率为2.4,不仅具有硫系材料的共有特性,还具备无毒和易掺杂稀土元素等重要性质。本文对二维硫系光子晶体平板波导进行了理论设计和分析。与叁维光子晶体制备工艺复杂、成本高、对设备要求高相比,二维薄膜平板光子晶体不仅降低了工艺制备技术,而且可以减少成本。光子晶体平板波导在平板面上通过光子带隙控制光,在垂直于平板的方向上通过折射率差将光局域在平板内。本文主要内容如下:1.首先对硫系玻璃(GaLaS叁角晶格的光子晶体平板波导,利用软件Rsoft的BandSOLVE模拟器,采用平面波展开法,对平板厚度和孔径进行双参量扫描,计算了悬浮式平板光子晶体的带隙分布,获得了优化的结构数据,平板厚度为0.90a,孔径为0.41a。2.再对二维光子晶体平板波导进行全域波矢分析,由空气光锥滤掉辐射模式,得到了受约束的线缺陷模场分布。所设计的光子晶体平板结构,在导波范围内存在有完全带隙,两种偏振的导模奇模和偶模均被很好的约束。3.最后利用FullWAVE模拟器,采用时域有限差分法,模拟了1.53μ.m光波在直波导中的传输情况。对于弯曲波导,通过局部结构优化,120。弯曲波导和Y型波导的光传输特性也得到了很大的改善。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

平板光子晶体波导论文参考文献

[1].韩金涛,张巍,魏凤娟,王贤旺,章亮.Ge_(20)Sb_(15)Se_(65)硫基光子晶体平板波导的宽带慢光特性研究[J].中国激光.2015

[2].梁翠翠.硫系光子晶体平板波导的理论研究[D].大连理工大学.2015

[3].戴作杏,王家礼.Ka波段平板光子晶体波导传输特性测量[J].电子测量与仪器学报.2011

[4].黄庆,刘鹏,赵金花,刘涛,郭沙沙.基于离子注入LiNbO3和KTP波导的光子晶体平板的光学传播特性的模拟[C].2010全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集.2010

[5].雍振,傅海威,乔学光,李岩,赵大壮.含缺陷平板光子晶体十字波导传输特性研究[J].光学学报.2009

[6].刘娅钊,李志远.二维平板叁角晶格光子晶体Γ-M方向波导的设计、制作、性能分析与应用[C].第十叁届基础光学与光物理学术讨论会论文摘要集.2008

[7].金崇君.二维平板光子晶体耦合共振腔波导的研究[C].第七届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集.2007

[8].韩守振,田洁,冯帅,任承,李志远.二维平板光子晶体直波导的制备和光传输特性的测量[J].物理学报.2005

[9].解灵运.基于SOI的二维光子晶体平板波导的研究[D].清华大学.2004

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