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文檔簡介
1、隨著大容量、高密度光通信技術(shù)的飛速發(fā)展,人們希望能夠研制出通帶非常窄的窄帶濾波器,同時在光學精密測量方面也不斷希望有更窄的窄帶濾波技術(shù),因此發(fā)展超窄帶濾波技術(shù)對國民經(jīng)濟和科學研究都具有重要意義。以往的研究表明,光在周期結(jié)構(gòu)介質(zhì)中傳播時會出現(xiàn)Bragg衍射,全息等光學現(xiàn)象,而且存在一定寬度的光學禁帶,伴隨很好的窄帶以及多通道濾波特性。本論文從普通的Bragg光柵入手,在上面設計某種緩沖層結(jié)構(gòu),使之成為可調(diào)相位的Bragg光柵,從而調(diào)節(jié)其光
2、學性質(zhì)。圍繞這一點,文章分為五個章節(jié)對其進行闡述。 論文的第一章和第二章,首先介紹了光折變效應的概念以及主要特征,并講述了雙光束在晶體中相干,通過光折變效應寫入Bragg光柵的情況。 在第三章中,我們詳細分析了兩種常見的周期層疊結(jié)構(gòu):光子晶體和層疊體全息光學衍射元件。因為周期層疊結(jié)構(gòu)相比于普通介質(zhì)或者無規(guī)則排列的層疊介質(zhì)來說在光學性質(zhì)上有很大的優(yōu)越性,主要體現(xiàn)在具有光學禁帶以及角度選擇性,并且由于規(guī)律的周期性,其色散曲線
3、也具有周期結(jié)構(gòu)。我們從前人的研究成果中小中見大,引出我們設計的周期光學結(jié)構(gòu)。 第四章中我們設計了一種中間包含緩沖層的周期層疊結(jié)構(gòu),并對這種結(jié)構(gòu)進行了細致的計算,運用數(shù)學歸納法得到了相應的反射率遞推表達式,這是與以往的研究方法所不同的,也是我們的創(chuàng)新點。我們進一步由此表達式著重研究了三明治結(jié)構(gòu)的以及多周期層疊情況下的反射譜結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,這種含有緩沖層的周期層疊結(jié)構(gòu),在其光學禁帶內(nèi)會存在一系列很窄的透過帶,透過帶內(nèi)的光透過率理論上
4、達99.9%以上,而在透過帶以外的波段內(nèi)是光學禁帶,光的透過率很??;并且通過改變層疊結(jié)構(gòu)中緩沖層的數(shù)量、厚度、周期長度等參數(shù)可以改變窄帶透過窗口的個數(shù),位置和通帶的頻寬等。 在第五章中,我們先從光群速的相關(guān)理論入手,利用非色散介質(zhì)中耦合光相位色散的相關(guān)原理,對三明治式的夾層結(jié)構(gòu)進行了研究,發(fā)現(xiàn)在其禁帶中同樣會出現(xiàn)光群速異常的現(xiàn)象,包括了光速加快,光速減慢以及負群速。與同等厚度的光柵相比,含有緩沖層的光柵周期結(jié)構(gòu)對光群速的調(diào)控范圍
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