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《基于光子晶體及光子晶體光纖太赫茲傳輸器件的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要太赫茲(THz)波是指波長介于30-～30001zm之間的電磁波。隨著太赫茲波產(chǎn)生技術(shù)的發(fā)展，太赫茲波的相關(guān)應(yīng)用成為公認(rèn)的研究焦點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)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(jié)構(gòu)。利用光子晶體帶隙特性實(shí)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(gè)方面：1、利用布拉格光纖的結(jié)構(gòu)，‘設(shè)計(jì)了一種高消光比的太赫茲開關(guān)。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(shí)現(xiàn)了高消光比。除
2、了消光比極高的特點(diǎn)外，此開關(guān)還易于與用于傳輸太赫茲波的低損耗布拉格光纖耦厶口o2、利用兩根布拉格光纖的耦合作用，設(shè)計(jì)了一種太赫茲波分束器。通過多'HJn磁場強(qiáng)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(shí)，液晶分子的取向變化。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(shè)計(jì)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(jì)算了當(dāng)液晶折射率變化時(shí)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
3、體太赫茲十字形波導(dǎo)。該波導(dǎo)可以在直通狀態(tài)、分束狀態(tài)、90。轉(zhuǎn)折狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)了多功能、集成化的特點(diǎn)。采用了耦合模理論消除了回波損耗，并模擬了外場和太赫茲波的場分布，從而得到并優(yōu)化了結(jié)果。關(guān)鍵詞：太赫茲波、光子晶體、液晶、布拉格光纖、傳輸器件AbstractR粕bertz(THz)wavesrefertotheelectromagneticwaveswithwavelengthrangebetween30～300吮m．Inrecentyears，therehasbeengreatinterestinTI-Lzwaveapplicatio
4、ns．Torealizethefunctionoftheseapplicationsystems，THzwavedevicesareindispensable，however,inmostsystems，THzwavespropagateinthefreespace，SOitisdifficulttocontrolandguidethewaves．PhotonicCrystalsareeffectivestructurestoformTHzwaveguidedevices．Byusingthebandgapcharacteristics，theTHzw
5、avesdevicesbasedonphotoniccrystalsaresuretomakethesystemmorecontrollable，morestableandeasiertobeintegrated．Theresearchworkinthispapermainlycontainsthefollowingfourparts：1．UsingtheBraggfiberstructure，wedesignahighextinctionratioTHzswitch．Thetheoryaboutthebandgapinonedimensionalph
6、otoniccrystalsisusedtoanalyzedthelosscharacteristicofthecladdingandthusenhancetheextinctionratio．ThisswitchiseasytobecoupledwimtheBraggfiberforTHztransmission．2．BasedonthecouplingeffectbetweentwoBraggfibers，wedesignaTHzsplitter．Byutilizingexternalmagneticfield，wecontrolthedirect
7、ionoftheliquidcrystalmoleculesandthuscontrolthesplitratio．Weusetheevenandoddtheorytoanalyzethecouplinglengthandwesimulatethecontinuouschangeofthedirectionoftheliquidcrystalmoleculeswiththevariationofexternalfield．3．Weanalyzetheslowgroupvelocityl"egionofbandmapoftwodimensionalpho
8、toniccrystalswithlineardefect．Sucheffectandliqu
