1、汕頭大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要光子晶體由于其潛在的應(yīng)用前景在過去的十多年里獲得了廣泛和深入的研究。人們?cè)诶碚撗芯康幕A(chǔ)上已經(jīng)開始探索光子晶體器件在未來光通訊和光信息處理中應(yīng)用。但是絕大多數(shù)研究集中在光子晶體的線性性質(zhì)上，有關(guān)非線性光子晶體物理特性和器件應(yīng)用的理論研究和實(shí)驗(yàn)探索才剛剛起步。本論文采用理論分析與模擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了非線性光子晶體缺陷的雙穩(wěn)現(xiàn)象。首先利用耦合模理論預(yù)測(cè)了具有Kerr非線性的光子晶體的雙穩(wěn)圖象然后通過時(shí)域有限差

2、分技術(shù)模擬了非線性的光子晶體的雙穩(wěn)行為。研究結(jié)果表明時(shí)間耦合模理論是分析非線性光子晶體缺陷雙穩(wěn)現(xiàn)象的有效分析工具。我們發(fā)現(xiàn)與上跳點(diǎn)附近的行為比較雙穩(wěn)態(tài)在下跳點(diǎn)附近具有更大的透射對(duì)比度。因此當(dāng)利用缺陷的雙穩(wěn)現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)全光開關(guān)器件時(shí)應(yīng)把開關(guān)工作點(diǎn)設(shè)在靠近下跳點(diǎn)的位置。耦合模理論的分析結(jié)果與時(shí)域有限差分方法的模擬結(jié)果是完全一致的。最后，本論文還研究了非線性光子晶體雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)在光通訊頻段的應(yīng)用，表明可以在光通訊頻段制作出性能優(yōu)異的全光開關(guān)器件。關(guān)