微谐振器光子晶体滤波器：设计与性能优化

"这篇科研论文探讨了基于微谐振器的光子晶体滤波器的工作特性，通过设计不同类型的微型谐振腔结构，利用耦合模理论（CMT）进行分析，并采用时域有限差分法（FDTD）研究滤波器的传输谱特性。文章指出，对称结构的滤波器在某些性能上优于非对称结构，如更高的归一化传输率和更宽的峰值波长调谐范围，这使其在光学信号处理、光传感和光互联网络领域具有潜在应用价值。" 文章深入研究了二维光子晶体结构中的微谐振器滤波器设计，特别关注大调谐带宽的优化。四种滤波器设计分别基于两类微型谐振腔，这些谐振腔通过波导与微谐振器的不同耦合方式实现。耦合模理论被用来解析相位失谐因子和耦合因子比值变化如何影响滤波器的性能。通过调整5×5微型谐振器的柱半径，利用FDTD方法来模拟和分析滤波器的传输特性。 结果显示，对称结构的滤波器在性能上表现出色，其峰值波长的归一化传输率高达85.3%至99.9%，通带宽度相对窄，介于1.8到5.6纳米之间，同时提供了广泛的峰值波长调谐范围，从1308.0纳米到1582.3纳米。相比之下，非对称结构滤波器的性能在这些关键指标上略逊一筹。因此，对称结构的滤波器对于提高光学信号处理效率，以及在光传感和光互联网络等领域的应用具有显著优势。 文章的关键词涵盖了集成光学、微型谐振器、光子晶体滤波器、时域有限差分法、耦合模理论和相位失谐因子，这些都属于现代光电子学的核心概念。通过本研究，读者可以深入了解微谐振器在光子晶体滤波器设计中的作用，以及如何通过精细调控结构参数来优化滤波器性能，为未来相关技术的发展提供了理论支持和实验依据。