光子晶体超窄带滤波器

本文利用光学传输矩阵法研究了一种类似于谐振腔结构的光子晶体 .研究发现在这种光子晶体的光子带隙的中央存在一个极窄的透光窗口 ,窗口的宽度在红外波段 1 5 0 0 nm附近可以做到 0 .0 0 0 1 nm以下 ,窗口内的透光率峰值可以接近 1 0 0 %,窗口以外的区域的透光率可以做到 0 .0 1 %以下 .通过改变所研究结构中的周期厚度、中间夹层厚度、两边光子晶体的周期重复数和波的入射角可以改变窄带透过窗口的位置和窄带的宽度 .这种光子晶体可以用来制作超窄带滤波器 ,有望在光通信超密度波分复用技术和光学信息精密测量技术当中获得应用 .

一种具有边带陡峭特性的超窄带滤波器

应用LTCC技术,设计了一款带通滤波器。采用开口环谐振结构作为基本谐振单元,利用谐振级之间的耦合产生传输零点,实现边带抑制。给出了开口环谐振结构的等效电路分析,滤波器的通带中心频率为23.2GHz,3-dB带宽为600 MHz,具有很窄的相对带宽,3-dB相对带宽仅为2.6%。对滤波器进行仿真和优化,结果表明,通带22.9-23.5GHz内插损小于3dB,低阻带10-21.1GHz的衰减大于45dB,高阻带25.3-40GHz的衰减均大于30dB。该滤波器的尺寸为4mm×3.5mm×0.45mm,具有非常好的窄带特性和边带抑制特性。

基于亚波长超窄带滤波器设计

根据严格耦合波理论(RCWA),提出了一种基于亚波长的双导模共振(GMR)光栅透射型滤波器的结构设计,其工作原理是利用对称式双GMR光栅将电磁能量全部集中在结构的波导层中,从而产生高效的共振峰。利用两个单GMR光栅串联,光栅间分别为无空气间隙和间隔2.13滋m空气层两种结构。仿真结果表明,无空气间隙的双GMR光栅串联结构可实现在波长1550 nm处的滤波,其峰值透射率约为100%,半峰宽(FWHM)可达0.012 nm;有空气间隙双GMR光栅串联结构将GMR与法布里-珀罗共振(FPR)相结合,在共振波长1550 nm处的峰值透射率约为100%,FWHM为0.15 nm,并获得了平顶滤波曲线,平坦度约为0.1 d B,上述两种结构滤波器可用于光信息处理与光传感等领域。

基于UV-LIGA工艺的超窄带毫米波三频带通滤波器

针对当前6G无线通信系统对3 mm毫米波器件的需求急速增加,为了提前应对在这一频段的通信协议划分,利用金属谐振腔和矩形波导设计出一款中心频率为102.03 GHz的单频带通滤波器。然后,基于多模传输理论将其优化为一款中心频率分别为96.83和106.31 GHz的单通道双频带通腔体滤波器。采用交叉耦合的方式引入传输零点,设计出一款在98~105 GHz的工作范围内,具有98.49、99.79和104.20 GHz三个中心频率的超窄带三频带通腔体滤波器,其3 dB相对带宽分别为0.32%、0.63%和0.30%。采用基于SU-8负性光刻胶的UV-LIGA工艺对样品进行加工,并使用搭建的W波段电磁性能测试平台完成对样品射频性能的测试,测试结果与仿真结果具有良好的一致性。

用于光通信的超窄带光子晶体滤波器的设计及特性研究

把G=3，N=3的Cantor序列一维光子晶体看作是由光学厚度均为λ0／4的两种介质按分形Cantor序列堆砌27层而成。用5层光学厚度λ0／5的第3种介质替换晶体中第10～15层的低折射率介质后，得到一种新结构的光子晶体。用传输矩阵法研究新结构光子晶体的能带特性，结果表明，新结构光子晶体有更宽的带隙，并在中心波长处出现了一个超窄透射窗口，透射率几乎为100％，当λ0=1550nm时，透射窗口的半高宽仅为0．2nm。晶体的这一特性可用来制作超窄带光子晶体滤波器，在光通信和光学精密测量等技术中有一定的应用价值。

400 MHz超窄带微波滤波器设计

针对卫星导航探空接收机射频前端的设计中杂波抑制需求,使用顶部电容型微波谐振结构设计一款相对带宽为2.5%,中心频率为403 MHz的超窄带滤波器,并得出封装电感元件与腔体、发夹型微带线滤波器结构不适用于此波段超窄带滤波器设计的结论。设计中只使用了封装电容与微带线,具有结构紧凑、参数稳定、低插损与超窄带的特点。结果表明,顶部电容型微波谐振滤波器在此波段能够良好地实现超窄带滤波,其性能明显优于腔体滤波器与发夹型微带线滤波器。

钾原子532nm可调谐超窄带光学滤波器的研究

对钾原子 ( 4P1 2 → 4S1 2 )态 5 3 2nm可调谐超窄带光学滤波器 (T ESFADOF)进行了理论和实验研究 ,建立了外电场中T ESFADOF的理论模型 ,编程计算了T ESFADOF透射谱 ,实验测得不同电场强度下T ESFADOF透射谱 ,给出T ESFADOF透射谱中心频率频移量随电场变化的分布曲线 。

亚毫米尺度双面金属波导的超高阶模及其滤波特性研究

利用真空溅射法在一片亚毫米尺度的光学玻璃平板两面分别镀上不同厚度的金属薄膜,构成一种超厚的双面金属包覆波导。采用自由空间耦合技术实现了这种波导中超高阶导模的激发。由于超高阶导模具有对波长特别灵敏而对偏振不灵敏的特殊性质,以此为基础,在实验中演示了可调谐、偏振不灵敏、低损耗(小于0.5 dB)的超窄带(小于0.08 nm)和梳状滤波(通道间隔为100 GHz)。

Broadening of Non-Transmission Band of Ultra-Narrow Band-Pass Filters Using Heterostructures

传播特征为联合缺点的混合结构和多重异种结构被学习。非传播频率范围能实质地被扩大，狭窄的通带过滤器的现象能被调整缺点的数字，位置和尺寸认识到，这被显示出。包含 Ta2O5/SiO2 的异种结构上的理论、试验性的结果多层的电影被介绍。与完美的非传播频率范围和高山峰 transmissivity，这结构打开一个有希望的方法与宽非传播频率范围制作极端狭窄的通带过滤器。