单环上下载型微环谐振滤波器传输特性的分析

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1、本科学生毕业论文论文题目：单环上下载型微环谐振滤波器传输特性的分析学院：物理科学与技术学院年级：XXXX专业：应用物理学姓名：XXXX学号：XXXXX指导教师：XXXXXX2xxx年x月x日摘要网络时代的迅速发展推动通信技术的飞速进步，密集波分复用（DWDM）技术解决了管线通信主干网络的大容量问题。现代的光通信向着更高容量、更高速发展。集成光学将光通信器件模块化、小型化且大规模集成光路是未来光通信的发展方向之一。近些年来光学微环以大规模集成光路的重要结构成为了人们的关注焦点。它功能多，结构紧凑，有着很大的发展潜力。研究微环谐振腔最典型的方法

2、是在麦克斯韦电磁方程组基础上发展起来的耦合模理论，这种方法无论是在空间还是在时间上都可以用教学方程来实现。但是在研究多环系统时显得比较繁琐，不利于实际应用。本文中运用了一种简便、直观的图示法——信号流程图法（SFG），对微环谐振腔的传输特性进行分析。本论文的主要工作时间里在基于传输矩阵法的通用参量模型基础上。首先，以全通形单环谐振腔为例介绍了信号流程图法（SFG）在光信号系统中推导功率传递函数的步骤，并分析了系统的谐振条件。其次，在给出的传递函数和相关特性公式基础上，分析了出/入环光耦合系数与通带带宽和通带消光比间的关系，指出了它们之间、以

3、及与自由谱范围间以及与自由谱范围间存在的相互约束；分析并给出了单环光滤波器的通带带宽比例，带宽比例值不依赖于任何器件结构参数，是限制单环微谐振器作为实用光滤波器的主要因素；分析了存在于微环中光的损耗对单环光滤波器输出的影响，小的光损耗即会导致滤波响应的巨大衰减，大的光损耗则更是会导致带宽的展宽和带宽比例值的增大。最后，利用信号流程图法推导单环上下型谐振滤波器的系统传递函数，对单环上下型微环谐振滤波器的系统传递函数进行了推导，分析单环上下型微环谐振滤波器的传输特性。关键词波导光学；信号流程图；微环谐振腔；光滤波器；单环上下型；18Abstra

4、ctWiththerapiddevelopmentofcommunicationtechnologyera,DenseWaveDivisionMultiplexing(DWDM)isbeingutilizedtoconstructahigh-capacityopticalfibercommunication.Modernopticalcommunicationsbecomehighercapacity,anddevelopmorerapidly.Thedevicesinintegratedopticswillbemodularized.Th

5、everylargescaleofintegrationonphotoniccircuits(VLSI-PCs)isoneofdevelopmentdirectionsoftheopticalcommunicationsinthefuture.Inrecentyears,peoplefocusontheimplementofVLSI-PCs.ThemieroringresonatorsasabasicmodulewithalotofmeritsinVLSI-PCs,havegreatpotentialfordevelopment.Thety

6、picalresearchingapproachtomicro-ringresonatoristhecoupledmodetheorywhichisbasedonMaxwellequations.Themethodeitherinspaceorintimecanbeexpressedbyequations.However,studyingmulti-ringsystemwiththeapproachmorecomplicated,soitisnotfitforpracticalapplicationInthispaper,asimple,i

7、ntuitivegraphicmethodcalledsignalflowgraphmethodtoanalyzetheoutputcharacteristicsofmicro-ringresonator.Themainworkofthispaperisfoundedonthemodelofgeneralparametersbasedontransfermatrix.Firstly,usingtheall-passsinglemicro-ringresonatorasanexample,theapproachofthesignalflowg

8、raphmethod(SFG)inopticalsignalsystemareintroduced,andtheconditionofresonanceofthesystemis