微环谐振器阵列滤波器研究

论文摘要

微环谐振器由于尺寸小、性能优良已成为集成光学领域的重要器件单元。由于微环谐振器的波长选择特性，它在滤波器和波长交换方面的应用尤其受到重视。本文利用传输矩阵法，首先计算分析了带有级联耦合微环的马赫-曾德干涉仪的输出特性，分析了影响其输出特性的因素，指出串联微环阵列的复杂相位输出是决定这种干涉仪输出的主要因素。论文计算分析了微环谐振器阵列加强型马赫-曾德干涉仪的输出特性，分析了影响其输出特性的因素。论文推导了级联耦合三环谐振滤波器的输出函数，详细分析了影响其输出特性的因素，给出了优化设计该滤波器的思路。论文工作为更好地利用微环谐振器阵列构造复杂的实用光路系统提供了理论分析基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 微环谐振器简介
• 1.2 微环谐振器的应用及发展现状
• 1.3 论文的主要研究内容
• 第二章 微环谐振器概述
• 2.1 光波导结构简介
• 2.2 微环谐振器简介
• 2.2.1 微环谐振器的基本参量
• 2.2.2 微环谐振器的材料
• 2.2.3 微环谐振器的制作
• 2.3 微环谐振器的矩阵描述
• 2.3.1 微环耦合单一直波导
• 2.3.2 微环耦合两个直波导
• 第三章 带有级联耦合微环阵列的马赫-曾德干涉仪
• 3.1 带有级联耦合微环阵列的马赫-曾德干涉仪的结构
• 3.2 带有级联耦合微环阵列的马赫-曾德干涉仪的输出表达式
• 3.3 影响级联耦合微环阵列马赫-曾德干涉仪输出特性因素分析
• 3.3.1 微环个数
• 3.3.2 脊型波导长度
• 3.3.3 微环半径
• 第四章 谐振器阵列加强型马赫-曾德干涉仪
• 4.1 原理及结构
• 4.2 输出特性
• 4.3 计算及分析
• 4.3.1 微环个数
• 4.3.2 微环半径
• 4.3.3 耦合系数
• 第五章 级联耦合三环谐振器的特性分析与结构设计
• 5.1 级联耦合三环谐振器的原理与结构
• 5.2 光强传递函数
• 5.3 级联耦合三环谐振器的自由光谱范围
• 5.4 输出特性
• 5.5 计算分析及优化
• 5.5.1 耦合系数
• 5.5.2 微环半径
• 5.5.3 矩形系数
• 结论
• 致谢
• 参考文献