液晶可调谐一维光子晶体滤波器研究

作     者：李新火 

作者单位：西北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨德兴

授予年度：2007年

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080902[工学-电路与系统] 08[工学] 

主      题：一维光子晶体 可调谐滤波器 向列相液晶 缺陷带 

摘      要：随着密集波分复用(DWDM)技术的应用，光纤通信技术迅速发展，未来的全光网络将向更加智能、灵活和可配置性方向发展。可调谐光滤波器是现代光通信系统中的关键器件，因此对波长可调谐光滤波器的要求越来越高。相比其它滤波器而言，光子晶体滤波器在调谐范围、带宽以及对其它通道的抑制能力等方面具有优势。本文针对液晶可调谐一维光子晶体滤波器的设计进行研究，主要内容包括： 1．利用传输矩阵法和Bloch定理详细分析了一维光子晶体的禁带位置、禁带带宽以及耦合光子晶体中的缺陷透射带数量、位置、带宽及透射率与光子晶体结构的关系，得出了以上参数随光子晶体结构参数变化的规律。 2．通过数值模拟研究了一种优化设计方法，依据得出的滤波性能参数与光子晶体结构参数的关系，对液晶可调谐一维光子晶体滤波器进行了优化设计，得出了一种优化的滤波器结构。 3．对于无扭曲，预倾角为0°的液晶体，在正入射的情况下，证明了扩展Jones矩阵法等效于各向同性介质中的传输矩阵法。对滤波特性进行了检验，发现在可调谐范围、调谐中心位置、带宽的稳定性等几个方面与设计时有偏差，并找出了出现偏差的原因和一些相关的调整办法。最后运用类比的方法，分析了液晶色散和液晶厚度偏差对透射波长的影响。