一种相干光码分多址光编解码器

摘要

本发明公开了一种相干光码分多址光编解码器，其移相器是采用光子晶体实现的，包括多个一层或多层周期层的正常周期性膜系结构，在正常周期性膜系结构之间有一层或多层与组成正常周期膜系结构的膜系层厚度或/和材料不同的缺陷层膜系，正常周期性膜系结构以及缺陷层膜系的层数、厚度或/和材料介电常数。缺陷层可以是与正常周期或材料不同的特殊层，该层的引入是为了更好的使得经过光子晶体发生反射的光频率有准确的相位变化量，该层的引入有利于控制光子晶体的结构尺寸，反射特性和实现准确的光相位改变，此外，当成本较高的缺陷层引入，与成本较低的正常周期膜系层组成光子晶体器件有利于节约成本，同时也保证了较准确的相位改变与灵活控制结构尺寸的目的。

主权项

1.一种相干光码分多址光编解码器，包括多个移相器，其特征在于，所述的移相器是采用光子晶体实现的，该光子晶体包括多个一层或多层周期层的正常周期性膜系结构，在正常周期性膜系结构之间有一层或多层与组成正常周期膜系结构的膜系层厚度或/和材料不同的缺陷层膜系；单介质层的特征传输矩阵为：$M_j=\left[\begin{array}{cc}{\cos \delta }_j& -\frac{i}{{\eta }_j}\sin {\delta }_j\\ -{\mathrm{i\eta }}_j{\sin \delta }_j& \cos {\delta }_j\end{array}\right]$式中：${\eta }_j=\sqrt{\frac{{ϵ}_0{ϵ}_j}{{\mu }_0}}{\cos \theta }_j;$${\delta }_j=-\frac{\omega }{c}\sqrt{{ϵ}_j}{h}_j{\cos \theta }_j;$ε₀和ε_j为材料真空介电常数和第j层材料介电常数，μ₀为真空中磁导率，ω为光的角频率，c为光速率，a和b为正常周期膜系层交替层厚度，c为缺陷层厚度，θ_j为第j层入射到光子晶体的光入射角；依据单介质层的特征传输矩阵公式，确定正常周期性膜系结构以及缺陷层膜系的层数、厚度或/和材料介电常数，得到光子晶体的传输矩阵$\left[\begin{array}{cc}{A}^{\prime }& B^{\prime }\\ C^{\prime }& D^{\prime }\end{array}\right]$并使光子晶体的传输矩阵中的元素A′、B′、C′、D′符合以下公式：其中，光信息从光子晶体的第一个界面输入到第N+1个界面输出时的透射系数为：$t=\frac{{2\eta }_0}{A^{\prime }{\eta }_0+B^{\prime }{\eta }_0{\eta }_{N+1}+C^{\prime }+D^{\prime }{\eta }_{N+1}};$这样输入光信息经过光子晶体反射输出的光信息发生0或π的相位改变，且使得局域态对应的共振反射的波长刚好是工作波长λ₀。