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基于磁光晶体的太赫兹光子晶体功能器件研究

陈侃  
【摘要】:太赫兹(Terahertz, THz)技术是一个全新的前景光明的领域。THz技术的发展既需要辐射源、探测器,也离不开各种各样的无源功能器件。因此,本文结合传统的磁光晶体和新兴的光子晶体设计了可用于THz波段的磁光光子晶体隔离器和环行器。本文首先从色散曲线、模式分布和传输谱这三个方面对隔离器的特性进行了细致的分析,进而通过优化结构取得了最大达0.04c/a的单向通过带宽。以隔离器为基础,本文进一步提出了具有一定独创性和先进性的四端口环行器设计,这一环行器仅用4个YIG介质柱即可有0.017c/a的带宽,结构简单,带宽大,有良好的使用前景。以此四端口环形器为基础,结合谐振腔设计出了窄带的环形器,优化结构后取得最大品质因子为5497。以此四端口环行器为基础,将其中一个端口封闭后,演变为带宽0.017c/a的隔离器,且只使用2个YIG介质柱。以此四端口环行器为基础,改变YIG介质柱的分布位置,演变为串扰极低的大带宽波导交叉结构。最后,本文还依据现有材料的具体参数和实验设备,设计了微波段和THz波段的样品和实验方案。


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