基于双波导平行耦合微环谐振器的可调多通道滤波器

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1、工学硕士学位论文基于双波导平行耦合微环谐振器的可调多通道滤波器TUNABLEMULTI-CHANNELFILTERSBASEDONDOUBLE-WAVEGUIDEPARALLEL-COUPLEDMICRORINGRESONATORS张春雨哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号:O431.1学校代码：10213国际图书分类号:535密级：公开工学硕士学位论文基于双波导平行耦合微环谐振器的可调多通道滤波器硕士研究生：张春雨导师：掌蕴东教授申请学位：工学硕士学科：物理电子学所在单位：航天学院答辩日期：2016年6月授予学

2、位单位：哈尔滨工业大学lassifiedIndex:O431.1U.D.C:535DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTunablemulti-channelfiltersbasedondouble-waveguideparallel-coupledmicroringresonatorsCandidate：ZhangChunyuSupervisor：Prof.ZhangYundongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineering

3、Speciality：Physical-ElectronicsAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要光学微环谐振器在许多光学领域都创造了重大的研究进展。在光学滤波器方面，微环谐振器由于拥有高Q值，同时还具有行波谐振器的优点，因而在当今光学滤波器的研究领域占有重要地位。然而，传统的结构无法实现随意调控任意

4、数目的任意通道的透射强度，同时不影响其他通道的透射，往往一种结构也无法得到任意数目的通道，使得这些结构在光开关或光学滤波器方面的应用不够灵活。而MichalLipson小组首次实验验证的平行双环结构可以弥补这些缺陷。本文针对双波导平行耦合微环谐振器进行理论研究。首先，本文对微环谐振器近年来的研究进展和现状进行了简要的介绍和回顾，对平行级联耦合微环谐振器进行了简要介绍。分析了微环谐振器的基本理论，并介绍了表征微环谐振器的基本参数。其次，利用传输矩阵法推导出了任意环数的双波导平行耦合环形谐振器的传输方程以及归一化透射响应，

5、分析了结构透射谱中耦合谐振诱导透明（CRIT，coupledresonatorinducedtransparency）现象的产生，推导出了产生CRIT的条件。再次，根据归一化透射响应仿真了双波导平行耦合环形谐振器的透射谱，分析了结构谱线的特点。分析了不同结构参数对透射谱的影响，证实了在一定制造过程产生的参数公差存在时，结构的性能保持稳定。重点详细讨论了任意通道透射强度的连续调节，利用热光调谐来在相邻环之间施加连续可变的附加相移，实现了连续调节任意数目任意通道的透射强度，同时其他通道不会受到明显影响。最后，列举了双波导平

6、行耦合环形谐振器在光通信方面的应用，利用该结构实现了复用器/解复用器和路由器。关键词微环谐振器；波长滤波器；光开关；可调-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractOpticalmicro-ringresonatorshavebroughtmanysignificantresearchprogressesinmanyareasofoptics.Intermsofopticalfilters,micro-ringresonatorspossesshighQvalue,aswellastheadvantagesof

7、travelingwaveresonators,thusplayanimportantroleinthefieldofopticalfilterstoday.However,numberofchannelsintheseconventionalstructuresisusuallyfixed,andchannelscannotbetunedbothindividually,partialsimultaneously,andsimultaneously,whichmakesopticalchannelswitchingi

8、nflexible.Fortunately,parallel-coupledmicroringstructure,firstexperimentallyverifiedbyMichalLipson’sgroup,couldmakeupforthesedeficiencies.Inthispaper,wetheoreticallyd