本文關鍵詞：多通道光子晶體波導解波分復用器的設計和優(yōu)化

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【摘要】：波分復用技術是全光纖網(wǎng)絡通信的常用技術。傳統(tǒng)的解波分復用器尺寸較大,傳輸信息時損耗過多,穩(wěn)定性也不理想,進一步減小損耗、提高穩(wěn)定性也受到諸多限制。因此,本文采用彎曲型與直列型波導組合的結構類型,利用波導之間耦合與解耦合的特性設計并優(yōu)化了三種解波分復用器:兩通道三波長解波分復用器,三通道三波長解波分復用器以及四通道四波長解波分復用器。首先,設計并研究出一種兩通道三波長光子晶體波導解波分復用器。通過選擇適當?shù)某麃斫⒐庾泳w波導解波分復用器模型,運用平面波展開法計算耦合結構的色散關系,找出了對應的歸一化頻率范圍是0.369-0.484。通過調整介質柱的半徑和個數(shù),對器件進行優(yōu)化,實現(xiàn)了三個通信波長(1310nm、1490nm、1550nm)光波透射率的優(yōu)化。進一步設計并研究出一種三通道三波長光子晶體波導解波分復用器。通過改變光子晶體介質柱的折射率,半徑以及耦合點的歸一化頻率,設計出一種三個傳輸信道共振耦合結構的光子晶體波導解波分復用器。在波長分別為1490nm和1440nm光信號下的波導共振耦合區(qū)域添加介質柱,形成一種新的共振耦合區(qū)域。在波長為1310nm光波的信道輸出末端,改變介質柱的半徑,使得波長為1310nm光信號的透射率提高到了95.5%。仿真結果表明,增大介質柱半徑,可以使得入射光波的透射率大幅度增強。最后,設計并研究出一種四通道四波長光子晶體波導解波分復用器。利用波導之間共振耦合作用,四種波長(1310nm、1490nm、1550nm、1670nm)的光波在各自的傳輸信道中傳播,實現(xiàn)了解波分復用功能。通過改變耦合區(qū)域介質柱的半徑,增加一定數(shù)量的介質柱,使得光波在傳輸時的透射率達到最佳效果。四種光波的頻譜透射率分別達到94%、87%、89%、96%,有著不錯的透射性能。
【關鍵詞】：波分復用技術 光子晶體波導 耦合 光子晶體
【學位授予單位】：內蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN252
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 引言8
• 1.2 光子晶體簡述8-13
• 1.2.1 光子晶體的類別8-10
• 1.2.2 光子晶體的特性10-11
• 1.2.3 光子晶體的應用11-13
• 1.3 光子晶體波導的發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 光子晶體波導的工作原理13
• 1.3.2 光子晶體波導的分類13-15
• 1.3.3 光子晶體波導的耦合模式理論15
• 1.4 波分復用技術(WDM)的現(xiàn)狀及發(fā)展15-16
• 1.5 本論文的研究內容及創(chuàng)新點16-18
• 1.5.1 論文研究的目的及創(chuàng)新點16
• 1.5.2 論文內容及結構16-18
• 第二章 光子晶體波導解波分復用器的理論分析18-30
• 2.1 光子晶體波導解波分復用器的設計原理18-20
• 2.2 Optiwave OptiFDTD仿真軟件簡介20-21
• 2.3 光子晶體波導解波分復用器的計算方法21-29
• 2.3.1 平面波展開法23-26
• 2.3.2 傳輸矩陣法26-27
• 2.3.3 時域有限差分法27-29
• 2.4 本章小結29-30
• 第三章 兩通道光子晶體波導解波分復用器的設計與優(yōu)化30-36
• 3.1 引言30
• 3.2 模型分析30-35
• 3.3 本章小結35-36
• 第四章 三通道光子晶體波導解波分復用器的設計和優(yōu)化36-44
• 4.1 引言36
• 4.2 理論分析及模型36-39
• 4.3 仿真分析39-43
• 4.4 本章小結43-44
• 第五章 四通道光子晶體波導解波分復用器的設計和優(yōu)化44-51
• 5.1 引言44
• 5.2 模型設計44-46
• 5.3 仿真分析及優(yōu)化46-49
• 5.3.1 改變介質柱半徑及數(shù)量47-48
• 5.3.2 改變隔離度48-49
• 5.4 本章小結49-51
• 第六章 總結與展望51-53
• 6.1 總結51
• 6.2 展望51-53
• 參考文獻53-58
• 致謝58-59
• 在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果59

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：790484