摘要：随着光集成研究领域的发展，尤其是最近几年微纳集成工艺取得了突破性进展，微环谐振器渐渐引起全世界研究者的兴趣和重视。微环谐振器具有很多优点：波长选择性比较好、功能多、尺寸小等等，通信领域中已经广泛使用。本文首先介绍了微环谐振器的研究目的、国内外发展现状以及微环的应用，接下来介绍了波分复用技术，主要介绍单环谐振波分复用器的结构和参数。本文中还详细阐述了传输矩阵方法和时域有限差分方法。

在此基础上，根据传输矩阵方法设计了微环阵列，并设计了单环谐振器，并联双环、串联双环谐振器以及并联三环、串联三环谐振器的模型。并借助maple以及OptiFDTD仿真软件分析了各个谐振器的结构参数对输出光谱特性的影响。结果表明：微环半径变小，微环的弯曲损耗就会变大，损耗增加，谐振波长峰值就会下降。微环半径变大，自由光谱范围变小；波导间距增大，振幅耦合比减小；但是相比较微环半径来说，波导厚度对微环的性能影响比较小。

关键词：微环谐振器；传输矩阵；微环阵列；

Abstract：With the development of optical integration research field, especially in recent years, micro-nano integration process has made a  breakthrough,  micr o-ring resonator gradually attracted the attention  of  researchers  around  the  w orld and attention. Micro-ring resonator has many advantages: wavelength se lectivity is better, more  features,  small  size,  etc.,  has  been  widely  used  in  t he field of communications. In this paper, we first introduce the research ba ckground of  micro-ring  resonator,  the  development  status  at  home  and  abroa d and the application of micro-ring. Next,  we  introduce  the  wavelength  pi sion  multiplexing  technology;  mainly introduce  the  structure  and  parameters of single-ring resonant wave pision multiplexer. In this  paper,  the transfer matrix  method  and  time  domain  finite  difference  method  are  also  described in detail.

On the basis of  this,  the  microchannel  array  is  designed  according  to  t he transmission matrix method, and  the  model  of  single  ring  resonator,  para llel double ring,  series  double  ring  resonator  and  parallel  tricyclic  and  tande m ring resonator is designed. The  influence  of  the  structural  parameters  of each resonator  on  the  output  spectral  characteristics  was  analyzed  by  means of maple and  OptiFDTD  simulation  software. The  results  show  that  the  mi cro - ring radius becomes smaller and the bending loss of the micro  -  ring becomes larger and the loss increases and the peak value of the resonant wavelength decreases. The  radius  of  the  micro-ring  increases,  the  free  spectr al range becomes smaller; the waveguide spacing increases and the amplitud e-coupling ratio decreases.  However,  compared  with  the  micro-ring  radius,  t he waveguide thickness  has  little  effect  on  the  performance  of  the  micro-rin g.

Key words: micro-ring resonator，transfer matrix，Micro-ring array

目录

第一章绪论 1

1.1微环谐振器研究背景 1

1.2微环谐振器的研究目的