带有增益的单微环谐振器的光速控制行为 - 中国光学.PDF

第２卷　第６期 　中国光学与应用光学 Ｖｏｌ．２　Ｎｏ．６ 　 　　 　　　　　 ２００９年１２月　 　 　 Ｄｅｃ．２００９ ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ 文章编号　１６７４２９１５（２００９）０６０４８２０７ 带有增益的单微环谐振器的光速控制行为 郝　影，孔　梅，卢　俊 （长春理工大学理学院物理系，吉林 长春 １３００２２） 摘要：带有损耗的光波导微环谐振器在实现光速控制时存在输出脉冲能量损耗大、脉冲形状畸变严重等问题。基于带有 增益和带有损耗的微环谐振器的传输特性之间的对称性，计算分析了单微环谐振器的透射率、群折射率和群速度色散等 特性，分析了增益和损耗对微环谐振器输出特性影响的机制。计算了带有增益的微环谐振器的光速控制行为，并与带有 损耗的微环谐振器进行对比。结果显示，带有增益的微环谐振器输出脉冲不分裂且有较大的输出强度。脉冲延迟量和 超前量比损耗系统大，可用于光速控制，克服了微环带有损耗时产生的光强损耗和脉冲畸变。 关　键　词：光波导；微环谐振器；快光；慢光；脉冲畸变 中图分类号：Ｏ４３６；ＴＮ２５６　　文献标识码：Ａ Ｃｏｎｔｒｏｌｏｆｌｉｇｈｔｓｐｅｅｄｉｎｓｉｎｇｌｅｒｉｎｇ ｍｉｃｒｏｒｅｓｏｎａｔｏｒｓｗｉｔｈｇａｉｎ ＨＡＯＹｉｎｇ，ＫＯＮＧＭｅｉ，ＬＵＪｕｎ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｓｉｎｇｌｅｒｉｎｇｍｉｃｒｏｒｅｓｏｎａｔｏｒｓｗｉｔｈｌｏｓｓｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｌｉｇｈｔｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｅｎｃｏｕｎｔｅｒｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｏｆ ｈｅａｖｙｌｉｇｈｔｌｏｓｓａｎｄｓｅｒｉｏｕｓｐｕｌｓｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｙｍｍｅｔｒｙｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｅ ｓｏｎａｔｏｒｓｗｉｔｈｌｏｓｓａｎｄｗｉｔｈｇａｉｎ，ｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｇｒｏｕｐｉｎｄｅｘ，ａｎｄｇｒｏｕｐｖｅｌｏｃｉｔｙｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｏｆａｓｉｎｇｌｅｒｉｎｇ ｍｉｃｒｏｒｅｓｏｎａｔｏｒａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅａｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｌｏｓｓａｎｄｇａｉｎｏｎｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃ ｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｒｉｎｇｒｅｓｏｎａｔｏｒｉｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ．Ｔｈｅｌｉｇｈｔｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｔｈｅｒｅｓｏｎａｔｏｒｗｉｔｈｇａｉｎ ｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｔｈｅｒｅｓｏｎａｔｏｒｗｉｔｈｌｏｓｓ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｏｎａｔｏｒ ｗｉｔｈｇａｉｎｃａｎｐｒｏｄｕｃｅｔｈｅｎｏｎｓｐｌｉｔｔｅｄｐｕｌｓｅｓｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｉｎｔｅｎｓｉｔｉｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｐｕｌｓｅｄｅｌａｙａｎｄｐｕｌｓｅａｄｖａｎｃｅ ｍｅｎｔａｒｅｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅｒｅｓｏｎａｔｏｒｗｉｔｈｌｏｓｓ．Ｔｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｏｎａｔｏｒｗｉｔｈｇａｉｎｃａｎｂｅ ｕｓｅｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｐｅｅｄｏｆｌｉｇｈｔａｎｄｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｐｕｌｓｅｌｏｓｓａｎｄｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｉｎｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｐｔｉｃａｌｗａｖｅｇｕｉｄｅ；ｍｉｃｒ