一种光子晶体环形腔四波长thz滤波器的设计与性能分析

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1、’？Ｉ．．－？，ｒ单位代码：１０２９３密级：＿＊考典緣隹硕女合乂…瓦妹拓多■Ｗ论文题目一种光子晶体环形胳四波长；ＴＨｚ滤波器的设计与性能分析学号１２１３０３２８０１姓名．倪攫导师陈鹤鸣教授专业学位类别工捐硕±类型含日法４专业（领域）光学工程论女提交日期二〇－六年Ｈ月南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除

2、了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在晚文中作了明确的说明并表示了谢意与我。一切相关的法律责任本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担。Ｉ：日期研巧生签名避：从＇＾斗传＇南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可ｙ？保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可将学位论文的全

3、部或部分内容编入有关数据库进巧检索；可ｌｉｌ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文挡的内容和纸质一生院的致。论文（包）论文内容相的公布括刊登授极南京邮电大学研办理。兜涉后适用。密学位论文在解密本段权书ｉ名；：种［．研巧生签仍森导师签名日期Ｌ山ｒ—TheDesignandStudyonCharacteristicsofafour-wavelengthTHzFilterBasedonPhotonicCrystalRingResonatorThesisSubmitt

4、edtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByNiYuanSupervisor:Prof.ChenHemingMarch2016摘要太赫兹（THz）波是一种频率在0.1～10THz之间的电磁辐射，是最后一个未被全面认识与利用的频率窗口。太赫兹波是很好的带宽信息载体，能够满足对带宽需求较高的未来超宽带通信，在未来无线通信领域中应用潜力巨大。光子晶体具有光子禁带和光子局域等特点，用光子晶体技

5、术制作THz波滤波器优点显著。作为发展THz技术的基本元件之一，THz波滤波器具有滤除噪声、波长选择与增益均衡等作用。因此，研究光子晶体THz滤波器对于THz技术的发展意义重大。本文提出了一种基于共振耦合的光子晶体四波长THz滤波器。该滤波器在光子晶体结构中引入两个环形腔，环形腔内部各有一个正方形介质柱，四周各引入一个散射介质柱，且环形腔上下均引入一排耦合介质柱，然后利用Rsoft7.0软件分析了环形腔的不同结构参数对滤波器性能的影响。通过改变环形腔内部正方形介质柱的边长、散射介质柱的半径以及耦合介质柱的半

6、径等参数，能够对不同波长的THz波进行滤波。仿真结果表明，基于共振耦合的光子晶体四波长THz滤波器可以实现对波长为74.813µm(频率为4.001THz)、76.98µm(频率为3.897THz)、78.168µm(频率为3.809THz)和78.883µm(频率为3.803THz)的窄带滤波，相应的频带宽度为：0.0016THz、0.00177THz、0.00178THz和0.0010THz。该滤波器的滤波效率均超过90%，插入损耗较小，信道隔离度接近20dB，品质因子Q值均超过2000，频带宽度均在0

7、.001THz左右，响应时间在2ns左右，性能优良。该光子晶体THz滤波器对于THz技术应用具有重要意义。关键词:共振耦合，光子晶体，THz波，环形腔，滤波器IAbstractAsthelastfrequencywindowwhichisnotcompletelyunderstoodandused,THzwaveistheelectromagneticwavewhosefrequencyrangesfrom0.1THzto10THz.Itisagoodbroadbandinformationcarrier.

8、THzwavehasalargebandwidthwhichcanmeettheneedofultrawidebandcommunicationinthefutureandithasgreatdevelopingpotentialinthefieldofwirelesscommunication.Photoniccrystalhascharacteristicsofphotonicbandgapandphoton