课程设计（论文）--微环共振器的设计.docVIP

摘 要 OptiFDTD软件是应用于光通讯、光子晶体、纳米结构领域的仿真软件。近年来提出了微环共振器结构，其可以实现对光波的微控制及一些原子系统中的量子效应，并且易于实现大规模集成的光学电路，因此在光通信领域中具有良好的发展前景和实际应用价值。适当确定微环共振器的共振参数，在非线性效应作用下能够改变输入光波长，在输出端得到共轭光波长。因此，在实现全光通信中的波长变换、光开关和逻辑门等功能方面，微环共振器有着潜在并且可行的优势。用光学软件OptiFDTD可以模拟出微型环状共振器。本文主要介绍用OptiFDTD设计一个微型环状共振器的思路和主要步骤以及调试结果。 关键词：OptiFDTD，微环共振器， Abstract OptiFDTD is a simulation software that makes application for fields of optical communication, photonic crystal, nano structure. The micro．control of t11e light wave，quantum effects in atomic system and large．scale integrated optical circuits call be realized through micro-ring resonators referred recent years，which are of prospects and great application value in optical communication．Micro-ring resonators with proper parameters call change the input optical wavelength to get a new conjugated optical wavelength at out-port due to nonlinear effects，So they are of great potential and feasibility in all optical communication wavelength conversion，optical switching and logic gates．In this dissertation，optical switching and logic gates characteristics are analyzed，which is based on the particular introduction of fundamental information of micro—ring resonators and nonlinear effects Use of optical OptiFDTD can simulate the software miniature ring resonance device. This paper mainly introduces the OptiFDTD design with a miniature of the ring resonance thought and main steps and debugging results. Keywords：OptiFDTD, micro-ring resonato 目 录 第一章 微环共振器简介 1 1.1 概述 1 1.2 微腔共振器的实验进展及其应用 1 1.3 微环共振器的工作原理 2 第二章 使用OptiFDTD设计微环共振器 3 2.1 设计微环共振器的Layout图 3 2.1.1 初始化属性参数 3 2.1.2 设计微型环状共振器的Layout图 3 2.1.3 设置激励的输入光平面：Input Plane 5 2.1.4 添加观察点（Observation Point） 7 2.2 运行该微环共振器 7 2.3 微环共振器的数据结果分析 8 2.3.1 观察分析Ey（DFT）图 8 2.3.3 对设定的观察点的数据进行采集和分析 8 2.4 波导间距变化对微环共振器的影响 9 2.4.1 改变两光波导间距再设计一个微环共振器 9 2.4.2 对比并得出结论 11 结束语 12 参考文献 13 1.1 概述 20世纪60年代初期，红宝石激光器、氦氖激光器的出现揭开了光通信发展的序幕。其后，随着激光技术的不断发展，光学同其它学科领域不断渗透和融合，形成了许多新的分支学科或边缘学科。七十年代，在微电子学和激光技术相结合的基础上，集成光学作为一门新的技术应运而生．其主要目的是将传统的大型光学系统小型化直至微型化，但是，