多模干涉型人工微結(jié)構(gòu)波導(dǎo)耦合系統(tǒng)的研究.pdf

1、在過去的二十年，人工微結(jié)構(gòu)材料，如光子晶體(PtCs)、光子準(zhǔn)晶(PtQCs)、聲子晶體(PnCs)、聲子準(zhǔn)晶(PnQCs)等，因具有獨(dú)特的性質(zhì)，使之能在相應(yīng)的波長(zhǎng)數(shù)量級(jí)尺寸上控制電磁波或聲波能量的流動(dòng)。自映像現(xiàn)象是多模波導(dǎo)系統(tǒng)的屬性之一，即沿傳播方向上每隔一定的距離會(huì)重復(fù)出現(xiàn)單重像或多重像，多模干涉效應(yīng)導(dǎo)致了復(fù)制像（包括單重像和多重像）的出現(xiàn)?；诙嗄８缮嫘?yīng)的光學(xué)器件因具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、低偏振靈敏度、低損耗和寬帶寬等特性，使之成為光電集

2、成回路中的重要部件。傳統(tǒng)光波導(dǎo)和光子晶體多波導(dǎo)系統(tǒng)中的自映像現(xiàn)象已經(jīng)得到了大量研究，然而，有關(guān)聲波導(dǎo)中自映像現(xiàn)象的研究卻未見報(bào)道?；隈詈夏＠碚摷坝邢拊獢?shù)值計(jì)算方法，本論文研究了光子準(zhǔn)晶波導(dǎo)系統(tǒng)中的自映像效應(yīng)，并首次將光波導(dǎo)中的多模干涉效應(yīng)推廣到了聲波導(dǎo)中。
　　研究表明，光子準(zhǔn)晶多模波導(dǎo)系統(tǒng)中依然可以實(shí)現(xiàn)自映像現(xiàn)象。作為一種潛在的應(yīng)用，我們?cè)O(shè)計(jì)并模擬分析了一款新型3dB太赫茲波功分器，該太赫茲波功分器是基于對(duì)稱干涉條件下光子準(zhǔn)晶

3、多模波導(dǎo)系統(tǒng)中的多模干涉效應(yīng)，能將太赫茲波從兩個(gè)輸出通道中高效的輸出，具有緊湊的結(jié)構(gòu)和寬帶寬等特性，并可以拓展基于光子準(zhǔn)晶多模波導(dǎo)系統(tǒng)的新器件的設(shè)計(jì)。
　　將M個(gè)平行聲子晶體單模波導(dǎo)鄰近放置構(gòu)建一個(gè)聲波多模波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(M-PnCWs)。為了獲得其色散曲線以及傳播方向上入射聲波產(chǎn)生的復(fù)制像，有限元方法被用于對(duì)M-PnCWs的分析與計(jì)算，該M-PnCWs在工作頻域內(nèi)支持M個(gè)導(dǎo)模。模擬結(jié)果分別給出了在反對(duì)稱和對(duì)稱入射條件下，沿傳播方向上出