基于脊型波導(dǎo)與光子晶體波導(dǎo)耦合的波分復(fù)用器設(shè)計(jì)及性能分析.pdf

1、　　波分復(fù)用器是波分復(fù)用系統(tǒng)中的重要器件,光子晶體具有設(shè)計(jì)靈活、損耗低、體積小的特點(diǎn),被廣泛用于制作光分束器、波分復(fù)用或解復(fù)用器等。利用脊型波導(dǎo)將光波耦合到光子晶體波導(dǎo),制作波分復(fù)用器,可以實(shí)現(xiàn)高效解復(fù)用功能,對(duì)于波分復(fù)用系統(tǒng)具有重要的實(shí)用價(jià)值。
　　本文首先利用平面波展開(kāi)法研究了基于 GaAs 半導(dǎo)體材料的二維光子晶體和二維光子晶體波導(dǎo)帶隙特性,分析了帶隙隨介質(zhì)柱半徑/周期的比值變化,確定了二維光子晶體和二維光子晶體波導(dǎo)參數(shù)；

2、接著提出利用6個(gè)一維緩變光子晶體介質(zhì)柱和余弦型光子晶體開(kāi)口邊界的耦合方法,提高光波在脊型波導(dǎo)與光子晶體波導(dǎo)之間的耦合效率,通過(guò)仿真得到在1.51μm-1.64μm 的波長(zhǎng)范圍內(nèi),耦合效率達(dá)到了 99%以上。然后在此波長(zhǎng)范圍內(nèi),根據(jù)點(diǎn)、線缺陷的耦合模理論設(shè)計(jì)出了基于脊型波導(dǎo)與光子晶體波導(dǎo)耦合的信道間隔為 20nm 的波分復(fù)用器,通過(guò)時(shí)域有限差分法對(duì)器件的插入損耗、信道隔離度、回波損耗以及響應(yīng)時(shí)間各項(xiàng)特性指標(biāo)進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明：該波分