【摘 要】
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随着3G网络的大规模应用,用户对高速率接入网的需求与日俱增。目前实现接入网带宽提速最有效、最直接的办法就是光纤接入(即FTTH),而分束器是FTTH系统中极其重要的功能器件。光子
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随着3G网络的大规模应用,用户对高速率接入网的需求与日俱增。目前实现接入网带宽提速最有效、最直接的办法就是光纤接入(即FTTH),而分束器是FTTH系统中极其重要的功能器件。光子晶体作为一种新型材料,凭借其高效的导光性能以及微耗传输性能,被广泛用于制作光分束器、波分复用或解复用器等。本文首先分析光波在光子晶体中的传导机理,提出了基于三角晶格的Y型1×4光子晶体分束器,此分束器由三个60°夹角的Y型波导级联而成。应用平面波法与时域有限差分法分析了分支处介质柱半径不同时,光信号在光子晶体分束器中的传输特性。然后对光子晶体分束器的结构进行了优化,在此基础上分别设计了均匀分光以及不均匀分光的光子晶体分束器。其次研究了光子晶体实现光开关的原理,并通过在光子晶体内引入四个点缺陷形成四个“开关”,设计了电控光子晶体分束器。通过在点缺陷中填充Phenylacetylene液晶材料,分析点缺陷对电控分束器性能产生的影响,从而确定最佳的点缺陷参数。然后根据缺陷模迁移原理,分别实现均分型以及不均分型光子晶体分束器的10种“通断”控制组合:1111,0111,1011,0011,0101,0110,1001,0001,0010,0000。仿真结果表明:对于这两种分束器,对其进行“通断”控制都是可行的,且效果显著,当开关对通道为“断”的作用时,通道的输出能量值低至4-10,几乎为零;当起“通”作用时,最低损耗为0.08dB。最后结合光子晶体分路技术与光子晶体开关技术,探讨了此电控光子晶体分束器在FTTH和CATV中的应用前景。
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