基于雙芯光纖的新型低插損全光纖微環(huán)諧振器研究.pdf

1、光微環(huán)諧振器是近年來在集成光學領域里的研究熱點之一，它以其功能多樣性，結構緊湊，良好的波長選擇特性等特征成為了極具潛力的集成光學基本器件。本文首次提出了一種基于雙芯光纖的低差損微壞諧振器，并對其作了理論研究與仿真分析。主要內容和工作如下：
　　1.綜述了微壞諧振器的基本原理，國內外研究現狀與主要應用，闡述了研制全光纖型微環(huán)諧振器的研究意義。
　　2.研究了傳統的基于半導體的微環(huán)諧振器的基本理論，利用耦合模理論推導出了單環(huán)結構

2、的傳輸函數表達式，給出了關鍵性參數的計算公式。利用傳輸矩陣法推導出了串聯結構和并聯結構的傳輸函數表達式。
　　3.闡述了新型基于雙芯光纖的微環(huán)諧振器的結構特點，利用傳輸矩陣法和馬卡梯里方法推導出了新型微環(huán)諧振器基本單壞結構的傳輸函數表達式，給出了其諧振波長、自由頻譜范圍、半峰全寬等參數的表達式。并詳述了多環(huán)串聯結構與并聯結構的特點，推導出了其傳輸函數的表達式。
　　4.通過仿真分析，研究了單環(huán)結構的傳輸函數與分光比，損耗等因

3、素的關系。研究了自由頻譜范圍，3dB帶寬與微環(huán)諧振器尺寸的關系。并且給出了單環(huán)結構的優(yōu)化設計，即臂長在450um到550um寬為50um時，可使FSR達到18nm以上，使3dB帶寬下降到2nm以下，可以保證傳輸信號質量。
　　5.分別對多環(huán)串聯和并聯結構進行仿真分析，結果表明串聯結構在相同尺寸下可以提高消光比，且得出了滿足第一個環(huán)的諧振條件就可以保證整個串聯環(huán)結構中心波長穩(wěn)定性的有益結論，大大減小了制作難度。此外，調整兩個并聯單元