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新型光子晶体THz滤波器

提出了一种新型基于光子晶体的太赫兹滤波器,该滤波器在线缺陷中设计了由三个点缺陷构成的谐振腔,能够实现双波长的高效滤波功能。文中使用平面波展开法(PW  (本文共3页) 阅读全文>>

南京邮电大学
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一种光子晶体环形腔四波长THz滤波器的设计与性能分析

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...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京邮电大学
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基于复式晶格THz双波长滤波器的设计与性能分析

THz波作为电磁波频谱中的空白波段,具有巨大的发展潜力,将被广泛应用于未来高速率、超宽带无线通信系统领域。THz波滤波器是THz通信系统中关键器件之一,而THz技术和光子晶体技术的结合为THz波滤波器的设计提供了扎实的理论基础,随着密集波分复用通信系统的快速发展,对THz波多波长滤波器的研究具有重要意义。本文设计了一种基于复式正方晶格THz双波长滤波器,首先分析了光子晶体滤波器的原理;利用在完整光子晶体上引入点、线缺陷,并在点缺陷处填充砷化镓(GaAs),设计了具有双波长选频滤波功能THz滤波器;然后采用FDTD方法对该滤波器点缺陷处缺陷模、滤波器主波导和滤波波导的透射谱进行数值仿真,确定THz双波长选频滤波器的最优结构参数,并对该滤波器的各项性能指标进行了分析;仿真结果表明,采用复式晶格结构的光子晶体带隙范围大,可通过一个点缺陷出现两个缺陷模,所设计的THz双波长滤波器可实现62.511μm(4.799THz)和65.925μ...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

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基于组合谐振腔THz双波长滤波器的设计和性能分析

太赫兹(THz)通信有着大带宽,定向性好,散射小等优点。无线通信的频谱资源非常有限,而人们对于通信带宽的需求日益增长,THz通信将有助于解决现在通信频谱资源紧缺的问题。THz滤波器是THz通信中重要器件之一,把光子晶体技术应用到太赫兹通信器件的研究中已经形成一个热点,随着波分复用技术在THz通信中的应用,THz多波长滤波器的研究具有重要意义。本文设计了一种基于组合谐振腔THz双波长滤波器,首先对光子晶体滤波器的理论和研究方法进行了分析,利用在完整光子晶体上引入三个点缺陷构成的组合型谐振腔、线缺陷,设计了具有双波长选频滤波功能的新型THz滤波器。然后采用FDTD方法对该新型滤波器中组合谐振腔处的两个缺陷模影响因素、滤波器主波导和滤波波导的透射谱进行仿真分析,根据仿真结果对新型滤波器的结构参数进行了优化,最后分析了结构参数对新型滤波器的各项性能指标的影响,分别给出了对应两个波长的时域稳态响应图。结果表明,本文设计的新型滤波器可以在3...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

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基于二维磁光子晶体THz滤波器的特性研究

THz波是频率在0.1~10THz范围内的电磁波,它是很好的宽带信息载体,由于其所处的特殊频段,它的方向性与穿透性在通信方面具有很大的潜力。光子晶体具有光子禁带与光子局域等特点。磁光子晶体(Magnetic photonic crystals, MPCs)是用磁光材料作为光子晶体的一种组成材料。磁光子晶体同时具有磁光效应和光子晶体的特性,具有独特的性质。将磁光子晶体技术用于制作THz通信的关键器件THz滤波器具有重要意义。本文将磁光子晶体技术和THz技术相结合,提出一种基于磁光子晶体的可调谐THz滤波器。首先分析了基于磁光子晶体THz滤波器的基本原理,然后在此基础上设计了直波导和微型腔相结合的三角晶格光子晶体结构,接着,分析微型腔的不同结构参数对滤波器性能的影响。通过改变内部介质柱半径以及外磁场的大小,改变反射壁介质柱的半径等等,对不同波长的THz波进行滤波。经过优化,得到一种带有采用磁性材料的7个介质柱作为微型腔的磁光子晶体可...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

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基于三重晶格光子晶体三波长THz滤波器的设计与性能分析

THz波作为电磁波谱中最后一个未被全面认识与利用的频率窗口,具有极大的带宽,能够满足未来THz通信对带宽的需求,在未来无线通信领域中有着巨大的应用潜力。THz滤波器作为THz通信的关键器件之一,研究新型THz滤波器具有重要意义。光子晶体具有光子禁带和光子局域等重要特点,将光子晶体技术用于制作THz滤波器具有明显优点。本文将光子晶体技术和THz技术相结合,设计了一种新型的基于三重晶格光子晶体三波长THz滤波器。首先设计了一种由圆形、方形、三角形介质柱三角晶格光子晶体嵌套后形成的三重三角晶格光子晶体,然后去掉该三重三角晶格光子晶体的一排圆形、方形、三角形周期排列的介质柱作为线缺陷,在线缺陷一侧的方形介质柱中填充GaAs介质作为点缺陷,经优化后得到一种THz三波长滤波器,最后仿真分析了该THz滤波器的性能指标。仿真结果表明,三重晶格光子晶体光子带隙宽度更大,达到0.19453,明显优于简单晶格光子晶体。而基于三重晶格光子晶体THz滤波...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>