耦合諧振腔光波導(dǎo)的理論研究.pdf

1、本文研究的是一種由一系列高品質(zhì)因子微腔所構(gòu)成的光波導(dǎo)-耦合諧振腔光波導(dǎo)。與其他類(lèi)型的光波導(dǎo)不同，耦合諧振腔光波導(dǎo)（CROW）是通過(guò)相對(duì)獨(dú)立的光學(xué)微腔之間的弱耦合所構(gòu)成的。目前已在環(huán)形腔、FP腔、光子晶體缺陷腔中得以實(shí)現(xiàn)。 耦合諧振腔光波導(dǎo)（CROW）能夠被應(yīng)用在光存儲(chǔ)，干涉儀，光開(kāi)關(guān)，光學(xué)濾波器、密集波分復(fù)用等多個(gè)領(lǐng)域。其主要性能參數(shù)：色散關(guān)系、群速度、通帶帶寬、存儲(chǔ)容量等，以及透射光譜特性：最大平坦帶寬、輸出功率、禁帶寬度、帶

2、阻特性、透射率等，都會(huì)對(duì)其在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值造成很大的影響。應(yīng)用緊束縛理論，來(lái)分析相鄰微腔之間的耦合率對(duì)CROW性能參數(shù)的影響。結(jié)果表明，CROW的延遲時(shí)間、存儲(chǔ)容量隨著耦合率的增大而降低，而色散、群速度隨著耦合率的增大而增大。利用傳輸矩陣的方法，推導(dǎo)出CROW的傳輸函數(shù)公式。模擬了微腔個(gè)數(shù)、耦合率、有效折射率、微腔半徑、衰減因子不同的情況下，CROW的透射光譜特性。通過(guò)對(duì)比，討論各個(gè)參數(shù)對(duì)其通帶帶寬、通帶平坦性、帶阻特性、禁帶寬度的影

3、響。找到改善其傳輸特性的方法，達(dá)到改善其輸出光譜特性的目的。 對(duì)于以高色散介質(zhì)（三能級(jí)系統(tǒng)EIT）為背景的光子晶體缺陷CROW進(jìn)行了理論分析。通過(guò)對(duì)比不同控制域Rabi頻率下光子晶體缺陷CROW的光學(xué)性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)，由光子晶體缺陷構(gòu)成的相鄰諧振腔之間的耦合率，隨著背景介質(zhì)色散的增強(qiáng)而減小。而色散關(guān)系與背景介質(zhì)的控制域Rabi頻率有著密切的聯(lián)系。隨著Rabi頻率的減小，耦合率也會(huì)減小，這就會(huì)使光波在波導(dǎo)中傳播的群速度降低。另外，由于R