武汉理工大学《光电子应用》课程设计说明书
课程设计任务书
学生姓名： 专业班级： 电子1003班 指导教师： 娄平 工作单位： 信息工程学院 题 目: 对称双环微环谐振滤波器的滤波特性分析 初始条件：
计算机、beamprop或Fullwave软件
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
1、课程设计工作量：2周 2、技术要求：
（1）学习beamprop软件。
（2）对对称双环微环谐振滤波器进行理论学习和特性分析。
（3）对对称双环微环谐振滤波器的滤波特性进行beamprop软件仿真工作。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。
时间安排：
第1天做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。
第2-5天学习beamprop软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。 第6-9天对对称双环微环谐振滤波器进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。 第10天提交课程设计报告，进行答辩。
指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日
武汉理工大学《光电子应用》课程设计说明书
目录
摘要 ............................................................... I Abstract .......................................................... II 1 绪论 ............................................................. 1 2 微环谐振滤波器 ................................................... 2
2.1微环谐振腔简介 .............................................. 2 2.2微环谐振滤波器的工作原理 .................................... 2 2.3双环谐振腔的滤波特性 ........................................ 6
2.3.1单环的传输特性 ........................................ 6 2.3.2 双环的传输特性 ....................................... 7
3 Beamprop和Fullwave介绍 .......................................... 8 4 滤波特性仿真 ..................................................... 9
4.1 Beamprop参数设置步骤 ....................................... 9 4.2 检查指数资料 .............................................. 11 4.3 分析建立 .................................................. 12 4.4 仿真 ...................................................... 12 5 心得体会 ........................................................ 15 参考文献 .......................................................... 16
武汉理工大学《光电子应用》课程设计说明书
摘要
随着光纤通信技术的发展，光通信网络需要不断地提高工作性能和降低运营成本，其核心技术在于光波导器件的微型化、集成化和规模化，与此同时未来全光网络迫切需要能够实现多种功能的新型光波导器件。微环谐振器(简称微环)满足了上述两个要求，其微纳米量级的尺寸非常适于大规模单片紧密集成。
本文介绍的是通过Fullwave软件进行谐振滤波器的光谱仿真，Fullwave是一款实用性非常强的光学应用软件，本文包含了Fullwave软件的介绍、谐振滤波器的原理以及其滤波特性仿真。
关键词：谐振滤波器、Fullwave、滤波特性仿真
I
武汉理工大学《光电子应用》课程设计说明书
Abstract
With the development of optical communication technology, optical communication network needs to constantly improve the performance and reduce the operation cost, its core technology is that the optical waveguide device miniaturization, integration and scale, at the same time the future all-optical network is an urgent need to achieve a variety of functions of the new type optical waveguide device.
This article describes the spectrum of the resonant filter Fullwave software simulation, Fullwave is a very strong practical optical applications, contains the Fullwave software, the simulation of the principle of the resonant filter and filter characteristics. Keywords: resonant filters、Fullwave、filter characteristic simulation
II
武汉理工大学《光电子应用》课程设计说明书
1 绪论
光通信，顾名思义，即用光作为信息的载体来传递信号，在通信不发达的古代，人们就已经懂得利用光来传递信息。自从1960年美国科学家梅曼（Maiman）发明了第一台红宝石激光器，2009年的诺贝尔物理学获得者高琨(Charles K.Kao)和他的同事霍克曼(G.A.Hckman) 于1966年提出玻璃纤维可传输光信号，并指出通信光纤的要求是每公里衰减小于20分贝(dB)之后，通信领域进入了一个崭新的时代——光纤通信技术时代。
随着光纤通信技术的发展，光通信网络需要不断地提高工作性能和降低运营成本，其核心技术在于光波导器件的微型化、集成化和规模化，与此同时未来全光网络迫切需要能够实现多种功能的新型光波导器件，例如能同时实现光学滤波器、延迟线、缓存器和各种全光信号处理的基本单元，通过大规模集成该单元在一个衬底上实现功能强大的光子学“片上系统”。
微环谐振器(简称微环)满足了上述两个要求，其微纳米量级的尺寸非常适于大规模单片紧密集成，同时能实现包括滤波器、延迟线、缓存器、激光器、路由器、波长复用/解复用器、光开关、调制器、波长转换器、码型转换、逻辑门和传感器等功能单元，功能非常强大，因此微环己成为光纤通信和集成光学领域的研究热点之一。
由于采用单环光谐振器的光滤波器在通带结构上固有的局限性，人们提出了采用多环串联耦合或并联耦合结构的高级次光谐振器来改善通带结构,相对其它高级次结构，二级微环具有最为简单的调谐要求。本次课设将对双环耦合结构的二级光谐振器（简称双环光微谐振器）的光滤波特性进行分析。首先给出双环光微谐振器的传递函数；在此基础上进行其滤波特性分析，明确环与环间和环与输入输出光引导波导间的光功率耦合大小对滤波特性的影响，清晰通带结构及可控性，比较相对单环谐振滤波器的不同与改进。
本次课设主要研究微环谐振器的基本结构，简要介绍了它的概念和应用，其中重点介绍了它的滤波特性。
对称双环微环谐振滤波器的滤波特性分析要点
