光子晶体信道分路滤波器特性的研究

为使不同频带的电磁波沿着各自的信道传输,在二维介质柱正方格光子晶体中设计了3种典型的信道分路滤波器(CDF)结构。利用时域有限差分法研究了其特性,得到了各个输出端口对应的传输特性曲线。各信道分路输出信号在其通带中心频率处强度最大,随远离中心频率向高频或低频移动各信道输出信号强度将迅速衰减。该类CDF结构各信道分路具有选频性能强,频带中心频率串扰弱,工作波长范围宽等特性,可用作设计窄带带通滤波器、或带阻滤波器等微型器件。因此,在光子晶体片上的光路设计、波分复用光通信系统设计等方面存在潜在的应用价值。

带有光子晶体U-型谐振器的反射式分束器

为从波长信道中实现信号优良的选择性输出,设计了带有光子晶体U-型谐振器(PCUR)的反射式分束器结构。利用时域有限差分(FDTD)方法研究了其结构电磁波功率分束特性。设计的4种对称结构可用于输入波长的功率二等均分,在第三通信窗口都具有传输率高的特性;设计的5种的非对称结构具有峰值波长信号串扰弱的特性。根据设计需求,在带有3×2 PCUR的对称结构中分别调整其结构的两PCURs的散射介质柱半径,或其内部介质柱半径,能设计出不同信道波长间隔的高传输率分束器。研究表明:这些微型波长分束器件具有波长选择性优良、设计灵活、峰值波长处串扰弱等优点。在低损耗光路集成设计、波长密集型光通信系统设计等方面存在潜在应用价值。