【摘 要】
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近年来,随着光电子学和数字通信业务的发展,人类社会正在进入一个信息的时代。有源光波导器件不但能够补偿全光通信网络系统里的损耗,且因其微型化、集成度高和通信传输容量
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近年来,随着光电子学和数字通信业务的发展,人类社会正在进入一个信息的时代。有源光波导器件不但能够补偿全光通信网络系统里的损耗,且因其微型化、集成度高和通信传输容量大等特点,成为了近年来的研究热点。另一方面,光子晶体能够利用其禁带实现对光子严格的局域作用。对于频率落在光子晶体禁带中的光波,只能够在有线缺陷的地方传播,因此,与导光机制为全内反射的传统波导相比,光子晶体波导在减小因波导弯曲而产生的损耗方面有明显的优势。本文的目的是设计一种基于硫族材料Ga-La-S的有源光子晶体波导结构,该波导能够同时传输1550nm波长的信号光和980nm波长的泵浦光。利用平面波展开法和时域有限差分法对光子晶体的结构和带隙进行理论分析计算,并使用Rsoft软件中的BandSOLVE和FullWAVE模块进行模拟,最终设计出满足要求的光子晶体结构:空气圆环柱型的光子晶体,其晶格常数a=1204nm;特殊空气栅格型的光子晶体,其晶格常数a=566nm。在引入线缺陷形成光子晶体波导后,模拟了缺陷带结构并且在可传输的缺陷模中找到了与信号光和泵浦光相匹配的传输模式。最后对信号光和泵浦光在所设计的光子晶体波导(直波导和弯曲波导)中的传输特性进行了仿真,结果表明,本文设计的光子晶体波导能够较好的传输这两种光波。
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