二維液晶光子晶體光開關的特性分析.pdf

1、光開關是光交換的核心器件，也是影響光網(wǎng)絡性能的主要因素之一。依據(jù)不同的光開關原理，光開關的實現(xiàn)方法有多種，如：MEMS微機械光開關、熱光開關、液晶光開關、電光開關和聲光開關等。目前研究較為成熟、應用較為廣泛的是MEMS光開關，但是，由于光子晶體具有極強的控光、限光能力，因此正逐漸得到人們的重視，成為制備光開關的新型材料。用光子晶體制備的器件尺寸小、易于集成、并且在引入缺陷后對光的傳播方向有很強的控制能力。在此基礎之上，填充液晶材料之后，

2、可以獲得更大的帶隙變化幅度，從而使光開關的通斷狀態(tài)更加明顯，提高器件的性能。 本文首先通過分析二維液晶光子晶體的帶隙特性，分析了利用這種材料實現(xiàn)光開關的原理。然后利用平面波法和傳輸矩陣法對該材料在完整結構情況下的帶隙結構和傳輸譜進行了分析，并比較了三角形和正方形液晶光子晶體的帶隙變化情況，得出了三角形結構更適合用于制備光開關的結論。接著提出了二維液晶光子晶體光開關的兩種設計方案，分析了各自的原理，并結合仿真軟件對其透射譜、響應時