基于光子带隙结构的光延迟器

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1、基于光子带隙结构的光延迟器堑『翌系缝塞盔专业学生姓名趔坚导师姓名王垦导师职称教援摘要随着信息和通讯技术的迅速发展，光延迟器已日益被广泛应用在光信号处理，光通讯等诸多方面。而光子晶体己被证明是适合做光延迟器的一种合适的材料。这里，我们提出了一种新的基于光子带隙结构的光延迟器，并对影响这种结构性能的各种参数进行了分析。1．对于具有单个缺陷的光子晶体进行了分析。当单个缺陷引入到周期性光子晶体中，由于单个缺陷的引入能够产生光局域，提高光子的态密度，从而产生光的延迟，我们分析了整个结构总的层数对透射峰的宽度以及光子态密度的影响。2．基于光子带隙结构中多个缺陷之间的相互耦合，提出了一种能够应用在高速通

2、信上的光延迟器结构。为了实现高速通信上的光延迟，这里引入了多个缺陷，利用缺陷之间的相互耦合，实现了传输带宽的增加。我们对这样一种结构，利用传输矩阵的方法，分析了各个参数对于透射谱的影响，提出了一种最优化结构。最后，我们还开展了用分子束外延在Si(001)衬底上淀积Er所形成的铒硅纳米线的一些初步实验研究。关键词：光子晶体，光延迟器，传输矩阵法。分类号：TN929．IAbstractAstheopticalcommunicationsandtechnologyaredevelopingquickly,opticaldelaylinehasalreadybeenappliedinmanyfie

3、lds，suchasopticalsignalprocessingandopticalcommunications．Ithasbeenprovedthatthephotoniccrystalisapropermaterialforopticaldelayline．Inthisdissertationweproposeanewphotonicbandgapstructureforopticaldelayline，andconsidertheinfluenceofdifferentparametersofthestructure．1．Aphotonicbandgapstructurewitha

4、singledefectisinvestigated．Whenadefectisintroducedintotheperiodphotoniccrystal，thelightwillbelocalizedatthedefectarea，andthedensityofstatesofphotonswillbeincreased，thenthesignalpropagatedinthisstructureisdelayed．Itisinvestigatedthatthenumberofthetotallayershasgreatinfluenceonthepeakwidthandthedens

5、ityofstatesinthetransmissionspectrum．2．Basedonthecouplingdefects，anewphotonicbandgapstructurewhichCanbeappliedinhighspeedopticalcommunicationsisproposed．Torealizethedelayinhi出speedopticalcommunications，severaldefectsBl'eintroducedintothestructure．Duetothecouplingdefects，thetransmissionbandwidthisi

6、ncreased．Differentparametersarediscussedherebythetransfermatrixmethod．Theparametersofthephotonicbandgapstructurearefinallyoptimized．Besidesthecalculations，wediscussedsomeworkonthemolecularbeamepitaxysetup，suchaserbiumsilicidenanowires．Keywords：photordccrystal，opticaldelayline，transfermatrix．1．1光子器

7、件概述第一章引言在当前信息时代中，信息的传输、存储和处理对整个社会生活中起着至关重要的作用。而光子技术作为继微电子技术之后最重要的信息技术，它的发展对现在的信息产业的发展有着极大的推动作用。光纤通讯以其高速大容量的优势，已成为远程信息传输的主要途径：而光存储作为大容量信息存储的重要手段之一，其在信息存储领域的重要性不言而喻；光逻辑器件及光计算机，虽然还处于研究阶段，但从目前的情况来看，有可能成为将来最有希望的超高速信息处