一種光子晶體環(huán)形腔四波長THz濾波器的設(shè)計(jì)與性能分析.pdf

1、太赫茲（THz）波是一種頻率在0.1～10THz之間的電磁輻射，是最后一個(gè)未被全面認(rèn)識與利用的頻率窗口。太赫茲波是很好的帶寬信息載體，能夠滿足對帶寬需求較高的未來超寬帶通信，在未來無線通信領(lǐng)域中應(yīng)用潛力巨大。光子晶體具有光子禁帶和光子局域等特點(diǎn)，用光子晶體技術(shù)制作THz波濾波器優(yōu)點(diǎn)顯著。作為發(fā)展THz技術(shù)的基本元件之一，THz波濾波器具有濾除噪聲、波長選擇與增益均衡等作用。因此，研究光子晶體THz濾波器對于THz技術(shù)的發(fā)展意義重大。

2、r>　　本文提出了一種基于共振耦合的光子晶體四波長THz濾波器。該濾波器在光子晶體結(jié)構(gòu)中引入兩個(gè)環(huán)形腔，環(huán)形腔內(nèi)部各有一個(gè)正方形介質(zhì)柱，四周各引入一個(gè)散射介質(zhì)柱，且環(huán)形腔上下均引入一排耦合介質(zhì)柱，然后利用Rsoft7.0軟件分析了環(huán)形腔的不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對濾波器性能的影響。通過改變環(huán)形腔內(nèi)部正方形介質(zhì)柱的邊長、散射介質(zhì)柱的半徑以及耦合介質(zhì)柱的半徑等參數(shù)，能夠?qū)Σ煌ㄩL的THz波進(jìn)行濾波。
　　仿真結(jié)果表明，基于共振耦合的光子晶體四波長

3、THz濾波器可以實(shí)現(xiàn)對波長為74.813μm(頻率為4.001THz)、76.98μm(頻率為3.897THz)、78.168μm(頻率為3.809THz)和78.883μm(頻率為3.803THz)的窄帶濾波，相應(yīng)的頻帶寬度為：0.0016THz、0.00177THz、0.00178THz和0.0010THz。該濾波器的濾波效率均超過90％，插入損耗較小，信道隔離度接近20dB，品質(zhì)因子Q值均超過2000，頻帶寬度均在0.001THz