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光子晶体是一种介电常数在空间周期性变化的结构,这种介质结构中存在光子禁带,处于禁带波段的电磁波不能在其中传播。在光子晶体中引入缺陷可以在光子带隙中产生缺陷态,某些特定频率的光波可以在光子晶体中传播,这使得光子晶体在未来光集成电路和全光通信网络等领域中具备广阔的应用前景。光滤波器在波分复用光通信系统中是处理特定信道或者多个信道信号的关键器件,设计基于光子晶体结构的光滤波器已经成为重要的研究热点。 在本论文中,我们主要利用理论分析和实验模拟相结合的方法研究了光子晶体环形谐振腔与波导之间的耦合。首先,我们对本课题所涉及的理论基础和研究背景进行了综述。其次,我们根据模式对称性原理分析了典型的光子晶体信道下载滤波器的机理,同时利用时域有限差分技术(FDTD)对单环环形谐振腔与双环环形谐振腔结构的传输特性进行了模拟,进而通过异质结构的双环环形谐振腔实现了信道下载滤波器的全信道输出。最后,我们通过引进点缺陷对环形谐振腔进行结构上的改进,并结合波长选择反射微腔和异质结构的概念分别设计了四信道和五信道的光子晶体滤波器。 我们的研究结果对基于环形谐振腔结构的光学器件的开发和设计提供很好的参考价值。