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非线性光子晶体双稳器件的研究

作　者: 周开锋
导　师: 兰胜
学　校: 汕头大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 非线性光子晶体 双稳态 耦合模理论 全光开关
分类号: TM44
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


光子晶体由于其潜在的应用前景在过去的十多年里获得了广泛和深入的研究。人们在理论研究的基础上已经开始探索光子晶体器件在未来光通讯和光信息处理中应用。但是绝大多数研究集中在光子晶体的线性性质上，有关非线性光子晶体物理特性和器件应用的理论研究和实验探索才刚刚起步。 本论文采用理论分析与模拟实验相结合的方法研究了非线性光子晶体缺陷的双稳现象。首先，利用耦合模理论预测了具有Kerr非线性的光子晶体的双稳图象；然后，通过时域有限差分技术模拟了非线性的光子晶体的双稳行为。研究结果表明，时间耦合模理论是分析非线性光子晶体缺陷双稳现象的有效分析工具。我们发现，与上跳点附近的行为比较，双稳态在下跳点附近具有更大的透射对比度。因此，当利用缺陷的双稳现象实现全光开关器件时，应把开关工作点设在靠近下跳点的位置。耦合模理论的分析结果与时域有限差分方法的模拟结果是完全一致的。 最后，本论文还研究了非线性光子晶体双稳态开关在光通讯频段的应用，表明可以在光通讯频段制作出性能优异的全光开关器件。

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 稳定器
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