基于光子晶體及光子晶體光纖的太赫茲傳輸器件研究.pdf

1、太赫茲(THz)波是指波長介于30～3000μm之間的電磁波。隨著太赫茲波產(chǎn)生技術的發(fā)展，太赫茲波的相關應用成為公認的研究焦點。為了實現(xiàn)應用系統(tǒng)，太赫茲波器件是必不可少的組成部分，而目前系統(tǒng)中，大都采用控制太赫茲波在自由空間傳輸?shù)钠骷?，使得系統(tǒng)不易控制。光子晶體是制作太赫茲波集成器件的有效結構。利用光子晶體帶隙特性實現(xiàn)的太赫茲波傳輸控制器件必然會增加系統(tǒng)的可控性、穩(wěn)定性、可集成性。本文的主要工作包括以下四個方面：
　　 1、利用

2、布拉格光纖的結構，設計了一種高消光比的太赫茲開關。利用一維光子晶體的帶隙原理分析了包層的損耗特性，從而實現(xiàn)了高消光比。除了消光比極高的特點外，此開關還易于與用于傳輸太赫茲波的低損耗布拉格光纖耦合。
　　 2、利用兩根布拉格光纖的耦合作用，設計了一種太赫茲波分束器。通過外加磁場強度的變化可以改變包層內(nèi)液晶分子取向的變化，從而控制分光比。本文采用奇偶模式理論分析了耦合長度，并模擬了外場連續(xù)變化時，液晶分子的取向變化。
　　

3、3、分析了二維光子晶體缺陷模帶隙圖的平坦區(qū)域，提出利用此區(qū)域和外場控制液晶分子取向的原理設計可調(diào)的太赫茲相位器件。分別分析了正方晶格和六角晶格的二維光子晶體，計算了當液晶折射率變化時缺陷模平坦區(qū)域的變化，從而得出可調(diào)相位器件的調(diào)節(jié)范圍。
　　 4、提出了一種多功能光子晶體太赫茲十字形波導。該波導可以在直通狀態(tài)、分束狀態(tài)、90°轉折狀態(tài)和關閉狀態(tài)之間轉換，從而實現(xiàn)了多功能、集成化的特點。采用了耦合模理論消除了回波損耗，并模擬了外場