【摘 要】
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THz波通信在未来高速率、超宽带的无线通信领域有着广阔的应用前景。太赫兹波调制器是THz波通信的关键器件,将光子晶体应用于THz波技术,既可发挥光子晶体对光特殊的局域能力,
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THz波通信在未来高速率、超宽带的无线通信领域有着广阔的应用前景。太赫兹波调制器是THz波通信的关键器件,将光子晶体应用于THz波技术,既可发挥光子晶体对光特殊的局域能力,又可以利用THz波段中器件制作工艺上的便捷,具有明显优点。随着多波长复用通信系统的应用,对多波长调制器开展研究具有重要的意义。本文首先分析了光子晶体太赫兹波调制器的调制原理,然后设计了两种不同结构的复式晶格光子晶体双波长THz波调制器。这两种调制器都采用复式晶格光子晶体,在此基础上引入点缺陷和线缺陷,通过在点缺陷中引入GaAs材料使其成为光控调制器,对于复式晶格光子晶体,一个点缺陷处会对应有两个不同的缺陷模,因此可以只利用一个点缺陷实现双波长THz波的调制,这两种调制器区别在于点缺陷和线缺陷的耦合方式的差异。利用FDTD分别仿真计算了两种调制器在单波长入射和双波长入射时,它们的插入损耗、消光比、调制速率等性能。其中,在双波长同时入射时,直接耦合结构的双波长THz波调制器的插入损耗为0.42dB、消光比为61dB、最大调制速率达1.5Gbit/s;侧耦合结构的双波长THz波调制器的插入损耗为0.16dB、消光比约为34.9dB,最大调制速率为6.76Gbit/s。然后针对直接耦合结构双波长THz波调制器,分析讨论了点缺陷位错、半径和形状变化对其性能的影响,为光子晶体调制器的实际生产制作和相应的误差分析提供了理论帮助。最后,探讨了复式晶格光子晶体双波长THz波调制器在THz通信系统中的一种应用。
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