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介质光栅导模共振耦合波分析

导模共振是由于光栅介质内高级次子波耦合进光栅所支持的泄漏模中 ,导致传播波能量重新分布的结果 .采用严格的耦合波方法 ,通  (本文共6页) 阅读全文>>

重庆师范大学
重庆师范大学

光栅共振耦合中的共振特征与谱对称性研究

导模共振滤光片是指当波导光栅的结构参数满足一定条件的情况下,会在特定波长入射的条件下激发结构所支持的泄漏模使得入射能量重新分配,光谱中呈现出尖锐的窄带滤波特性,其最高反射效率可达100%,线宽仅为0.01nm,并且具有极低的旁带响应。因此光波在亚波长波导栅中传播的物理现象——导模共振效应,被广泛应用于高功率激光、滤波器、光开关等领域中。通常情况下,导模共振滤光片主要由覆盖层、光栅层、波导层及衬底四部分构成,但其滤波特性对光栅周期、占空比、光栅深度、波导层厚度等结构参数非常敏感,改变以上任意参量均可能造成谱线线型的改变从而对应用的设备不良的影响,因此了解谱线对称性变化的物理机理从而控制谱线线型显得尤为重要。为了解决导模共振滤光片响应谱线的对称性成因分析的问题,本文提出了竖直耦合共振模型,系统地阐述了光耦合入波导层后传播模在水平与竖直两个方向的传播行为,并解释了竖直模在耦合出后衍射场相位变化对共振峰的影响,并利用Fano共振的原理解...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国科学基金》2019年06期
中国科学基金

我国学者在导模共振态研究方面取得重要进展

在国家自然科学基金面上项目(批准号:61575002)等的资助下,北京大学电子学系、区域光纤通信网与新型光通信系统国家重...  (本文共1页) 阅读全文>>

《中国激光》2010年04期
中国激光

方位角调谐的反射窄带导模共振滤光片设计

调谐反射窄带滤光片在光通信、显示、光开关和防伪等领域有重要应用。导模共振滤光片(GMRF)对结构参数非常敏感,因此可通过结构参数的变化来实现反射峰值的调谐。为了研究...  (本文共4页) 阅读全文>>

上海理工大学
上海理工大学

导模共振可调谐滤光片的设计和制备

导模共振效应是指入射光经过光栅衍射后,被耦合到薄膜波导中并在波导内形成的一种共振现象。基于这种效应的光学滤波器可以在共振波长处获得极窄的带宽和极高的衍射效率,其透射或反射的效率可以接近100%。与传统薄膜滤光片相比,这种基于波导光栅共振效应的滤光片具有结构简单和滤波响应容易调节等特点。本论文基于波导光栅的导模共振效应,对导模共振滤光片从理论设计、实验制备以及应用三个方面进行了研究。着重研究了可调谐导模共振滤光片的设计和制备,并讨论了基于这种共振效应的光学器件的应用前景。文中首先介绍了亚波长光栅的数值分析理论,阐述了两种常用的数值分析方法:等效介质理论和严格耦合波理论。在亚波长光学器件的设计中可以把等效介质理论作为一种辅助手段,较快地了解光栅的衍射特性,并估算出适当的结构参数,然后用严格的光栅矢量衍射理论进行精确计算,大大节约分析问题的时间。阐述了导模共振效应的原理,分析了不同结构参数对导模共振滤光片的光谱响应的影响,通过调节这些...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国计量大学
中国计量大学

基于导模谐振的太赫兹双面超材料滤波器设计

超材料是一类由亚波长结构周期性排列构成的人工复合的材料,因其展现出了许多自然材料所没有的独特性质所以极具研究价值。超材料的发展与太赫兹技术的进步密切相关,随着近些年太赫兹源与探测器的不断进步,太赫兹技术得到了空前发展。太赫兹技术及应用的发展也刺激了对基础器件的需求,太赫兹滤波器作为一种实用性的功能器件也不例外。滤波器可以滤除应用环境里不需要的噪声或杂波,这对于提高系统的性能非常重要。本文研究的基于导模共振的太赫兹滤波器,它利用了导模共振独特的窄带宽、对称峰型以及高透过率等特点,考虑到不同的应用需求,该类滤波器可以设计可调谐、多频带等不同功能的器件。论文的主要研究内容如下:(1)研究了一种基于一维金属光栅的导模共振带通滤波器。从原理上对该滤波器进行了分析,包括结构参数与可调谐性的关系。为了提高通带中心的谐振峰幅值与旁瓣抑制比,我们进一步设计了一种双面一维光栅结构的滤波器。经过分析对比,双面结构的滤波器在保持单面光栅的通带幅值下,其...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛大学
青岛大学

基于亚波长介质光栅的导模共振滤光片的研究

导模共振滤光片具有很好的光谱性质,带宽窄、衍射率高和大范围的高旁带抑制率。并且结构简单,只有两层或三层,所以一直是光学领域关注的热点。基于亚波长介质光栅结构的导模共振滤光片具有优异的光学特性,在很多领域都有着很大的应用潜力和应用价值。本论文主要基于严格耦合波理论和等效介质理论对导模共振滤光片进行设计和仿真计算,利用有限时域差分法计算导模共振滤光片结构的电磁场分布,并基于电磁场分布对导模共振滤光片的特性进行分析。主要工作如下:1、根据两种基本的计算分析理论:严格耦合波理论和等效介质理论。基于布儒斯特减反射条件,设计了主动调控的波长可调导模共振滤光片。通过改变入射角来调控共振峰位置,从而在可见光范围内,我们可以设计出一个大范围波长可调谐的导模共振滤光片。2、基于导模共振滤光片的等效波导模型,分析了结构和材料的精致对称性以及材料折射率对导模共振滤光片光谱响应的影响。经过计算和模拟仿真,结果表明结构对称性对导模共振滤光片反射谱线的旁带抑...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>