基于光子晶体的窄带滤波器结构设计与性能分析

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5、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ａ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可、＾＞采巧影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质－论文的内容相致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院知珪。．涉密学位论文在解密后适用本授权书。知！＇研巧生签名；；、＾／＾日期；午畔＿导师签名＾＾！＿DesignandResearchofNarrowBandFilterBasedOnPhotonicCrystalThesisS

6、ubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByWangYuanyuanSupervisor:Prof.ChenDeyuanFebruary2016摘要滤波器是一种在通信领域中可用来消除干扰的器件，能够对特定的频点或者该频点以外的频率进行有效地滤除。目前，市场上应用最多的是由晶体谐振器组成的晶体滤波器，与早期的LC谐振回路构成的滤波器相比，虽然晶体滤波器在频率选择性、频率稳定性以

7、及损耗等方面都得到了优越发展，但是仍然不能满足未来对高集成度高速率的信号处理的要求。针对这些不足，我们设计了基于光子晶体的滤波器结构。光子晶体最主要的特性是具有光子晶体带隙，在光子晶体中引入点缺陷或线缺陷的时候，缺陷两侧的光子晶体类似于反射墙，使具有缺陷的光子晶体具有低损耗，高透射率等优点。此外，光子晶体结构设计灵活，体积小，速度快，光子晶体滤波器的发展前景可观。本文运用COMSOLMultiphysics4.3b软件分别设计并研究了基于二维光子晶体的用于1.5um红外光通信的窄带滤波器，尺寸为8um*8um

8、，采用正方格子以及三角格子两种结构，两种结构均是以空气中介质柱的形式呈现，介质柱采用介电常数为11.4的硅材料。本文以TM模式的电磁波为研究对象，首先利用COMSOLMultiphysics4.3b内置的S参数分析了两种晶格结构的完美光子晶体的反射与透射特性，确定了完美光子晶体的带隙范围，并详细研究了晶格常数，介质柱半径，介电常数等各种结构参数值的改变对带隙范围的影响，对上述结构参数进行了优化，将优