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全光网络相比于传统的电子技术有着巨大的优势,随着半导体芯片集成度的不断提高,刻线宽度等参数逐渐逼近其物理极限,将严重影响了电子通信的准确性和稳定性,阻碍了半导体材料在未来信息技术领域内的发展和应用,这就是所谓的“电子极限”。相比于电子通信,光子通信则不存在上述的限制,因此科学工作者提出,将光子集成器件引入到信息处理技术上来,并作为替代电子通信的重要后备方案之一。1987年,光子晶体的概念被第一次提出,虽然科学工作者对光子晶体还不算了解,但是就因它的独特优势如体积小、性能优良以及在控制光方面性能更强,受到了广泛的研究,让光子晶体理论和应用方面的研究发展更加的迅速和完善。光子晶体的结构的特点是层状周期性排列,频谱图中能产生特殊的光子带隙结构,可以制约光子态的分布,这一特性可以用来制作光无源器件。光通信系统由多种结构组成,其中可以称作是核心的部分就是光子晶体滤波器,可以见得光子晶体滤波器在光通信系统中有着重要的作用。光子晶体结构主要的优点是极容易制备和级联,因而把它作为滤波器的关键部分得到了科学工作者们的关注和深入研究。本文研究的主要内容是二维光子晶体三角晶格三角微腔滤波器的设计与调试,也对光子晶体的一些常用到的基本特性以及各项参数对光子晶体滤波器的影响等方面做了深入的研究。本文的结构主要分为四个章节,包含第一章绪论,第二章光子晶体的简单介绍,第三章二维光子晶体滤波器以及最后一章全文的总结与展望。 本研究分为四个部分:第一章是绪论部分,主要介绍了本论文研究的背景和二维光子晶体目前国内外研究的现状及遇到的问题,找到该选题的实现的可能性,并以此为依据提出自己研究的课题,并对课题的提出和研究步骤进行简单的介绍。第二章光子晶体类别的简单介绍,光子晶体的分类有很多种,一般情况下都是按照空间结构划分,可以分为一维、二维、三维光子晶体。本章对每种不同结构的光子晶体进行了简单的介绍,并对结构参数对特性的影响进行了分析和比较。找到对光子晶体性质具有影响作用的因素,并用电脑进行模拟仿真。第三章二维光子晶体滤波器的设计和调试,一般用软件仿真的光子晶体的算法大致有两种,一种是平面波展开法,另一种是时域有限差分法(FDTD)。本章介绍了这两种方法的常用公式,两者都是基于麦克斯韦方程组,并在此基础上找到空间二维中的解,进一步得到电磁波在滤波器中是怎样传播的。最后提出自己设计的二维光子晶体结构,对进一步模拟调试及结果分析,找到最适合的结构参数。第四章总结与展望,对本文的工作进行回顾和总结,找出自己设计结构的不足之处,提出相应的解决办法,并对未来滤波器发展的方向进行合理的展望,给出发展的大致方向。