臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要是關於二維光子晶體點對稱一對三方向耦合分光器的設計與分析，以傳統均勻對稱的方向耦合器做為基礎，針對耦合區介電柱半徑及耦合區波導長度做設計及進行模擬分析，光場能量透過輸入波導耦合至輸出波導，並觀察各項參數對傳輸率之影響，目的是為了設計出分光平均的最佳參數結構。
此外針對穩定性問題，考量到應用的實現性，本論文也做了光頻率容忍範圍及溫度係數變化等模擬，以因應在光子晶體方向耦合分光器的應用上，能有更高實用價值。
最後由結果得知，本論文中的一對三點對稱方向耦合分光器之結構二具有傳輸率穩定性最佳的特性，而結構一則具備光頻寬範圍最寬，耐溫度變化最佳等實用上的特性。

This paper is mainly about the design and analysis of point-symmetric 1×3 directional couplers for two-dimensional photonic crystal. Based on a traditional uniform symmetrical directional coupler. Design and perform simulation analysis on the dielectric column radius and the coupling region waveguide length in the coupling region. The purpose is to design the optimal parameter structure of the spectroscopic average, and the influence of various parameters on the transmission rate is observed.
In addition, for the stability problem and considering the implementation of the application, this paper also made simulations such as optical frequency tolerance range and temperature coefficient change.
In this paper, the structure 2 of 1×3 three-point symmetric direction coupling beam splitters in this paper has the best transmission stability, and the structure 1 has the widest optical frequency range and the best temperature tolerance.

摘要 i
ABSTRACT ii
目錄 iii
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章 導論 1
1.1 光子晶體 1
1.2 光子能隙 2
1.3 光子晶體元件的穿透與反射係數 4
1.4 吸收邊界 5
1.5 點對稱結構 8
1.6 研究動機 8
1.7 論文架構 9
第二章 文獻回顧 10
2.1 方向耦合之一對二分光器 10
2.2 多模干涉之一對二光子晶體分光器 11
2.3 高效能廣角之一對三光子晶體分光器 12
2.4 光子晶體點對稱一對二分光器 13
第三章 一對三光子晶體點對稱方向耦合器 14
3.1 傳統一對三光子晶體方向耦合式分光器 14
3.1.1 改變耦合區波導介電柱半徑 16
3.1.2 改變耦合區波導長度 18
3.2 一對三光子晶體點對稱方向耦合式分光器 21
3.2.1 點對稱方向耦合式分光器漸變式結構一 21
3.2.2 點對稱方向耦合式分光器漸變式結構二 25
3.2.3 點對稱方向耦合式分光器漸變式結構三 28
3.3一對三光子晶體方向耦合分光器之光頻率分析 31
3.3.1 傳統式改變耦合區介電柱半徑之方向耦合分光器 31
3.3.2 傳統式改變耦合區波導長度之方向耦合分光器 33
3.3.3 點對稱方向耦合式分光器漸變式結構一 34
3.3.4 點對稱方向耦合式分光器漸變式結構二 35
3.3.5 點對稱方向耦合式分光器漸變式結構三 36
3.3.6 小結 37
3.4一對三光子晶體方向耦合分光器之溫度穩定分析 39
3.4.1 傳統式改變耦合區介電柱半徑之方向耦合分光器 39
3.4.2 傳統式改變耦合區波導長度之方向耦合分光器 41
3.4.3 點對稱方向耦合式分光器漸變式結構一 42
3.4.4 點對稱方向耦合式分光器漸變式結構二 43
3.4.5 點對稱方向耦合式分光器漸變式結構三 44
3.4.6 小結 45
第四章 結論 46
參考文獻 47

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