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環(huán)型諧振器
環(huán)型諧振器被準(zhǔn)許輸出耦合和一些輸入的光,產(chǎn)生起碼一個閉環(huán)波導(dǎo)指的集合。環(huán)型諧振器前面的概念與耳語過道旁邊的概念相同。聲音和聲音之間是有區(qū)別的,并且全反射和干涉的背景保持不變。當(dāng)具有與諧振波長相同波長的光步入支路時,因為許多匝的相長干涉,光以降低的硬度輸出。因為只有一些波長在支路中諧振,因而環(huán)型諧振器也可以用作混頻器。另外,可以通過耦合多個輸入和輸出來配置分插濾光器。
全反射
因為稱為全反射的幾何光學(xué)現(xiàn)象,通過環(huán)型諧振器的波導(dǎo)傳播的光保留在波導(dǎo)中。全反射是一種光學(xué)現(xiàn)象,其中,當(dāng)光線步入介質(zhì)的邊界時全反射的條件,沒有任何光折射并離開介質(zhì)。假如外部介質(zhì)的折射率大于內(nèi)部介質(zhì)的折射率,但是光束的入射角(與邊界表面的法線產(chǎn)生的角度)小于臨界角,則會發(fā)生全反射,但是光會發(fā)射出邊界表面。永遠(yuǎn)不會去。為了使環(huán)型諧振器工作良好,必須滿足全反射條件,但是波導(dǎo)中的光永不熄滅。
干擾
干擾是一種現(xiàn)象,其中兩個波彼此重疊,因而造成振幅變大或變小。干涉一般是指彼此相關(guān)的相干光之間的互相作用。當(dāng)兩個波在同一相位上互相干擾時,會形成激化的干擾,在這些情況下,生成的波的振幅是原始波的振幅之和。因為環(huán)型諧振器在環(huán)型器件中具有多個光路,因而發(fā)生與殘留在支路中的其他光的干涉。在這些情況下,假定沒有因為光吸收,近場光,不完全耦合等造成的耗損,而且滿足了諧振條件,則從環(huán)型諧振器輸出的光的硬度就是施加到系統(tǒng)的光的硬度。等于力量。
晶閘管合
用于理解環(huán)型諧振器的操作的必不可少的概念是線性波導(dǎo)與環(huán)型波導(dǎo)之間的晶閘管合。當(dāng)光通過波導(dǎo)時,一些光與環(huán)型諧振器耦合。這些現(xiàn)象的緣由是光的波特點。據(jù)悉,倘若從幾何角度考慮,則可以覺得其起源于傳輸療效。即,當(dāng)環(huán)型諧振器和波導(dǎo)足夠接近時,波導(dǎo)中的光透射到環(huán)型諧振器。這是影響晶閘管合的三個方面。距離和耦合寬度,波導(dǎo)與環(huán)型諧振器之間的折射率。為了優(yōu)化耦合,波導(dǎo)和環(huán)型諧振器之間的距離一般很小。距離越小,越容易發(fā)生晶閘管合。另外,耦合寬度也影響晶閘管合。耦合寬度表示造成與環(huán)型諧振器的波導(dǎo)耦合的現(xiàn)象的彎曲部份的厚度。研究表明,晶閘管合所需的困難將隨著耦合寬度的降低而降低。據(jù)悉,耦合遭到波導(dǎo)和環(huán)型諧振器之間的材料的折射率的影響。它們之間的材料對透射光有很大的影響,因而是重要的研究課題。按照目的,該材料的折射率可以大也可以小。
與晶閘管合有關(guān)的另一個特點是臨界耦合。當(dāng)發(fā)生臨界耦合時,所有光都將傳輸?shù)江h(huán)型諧振器,但是光不會保留在波導(dǎo)中。光被儲存在環(huán)型諧振器中并被衰減。引導(dǎo)而不波導(dǎo)完全透明的光從輸入到輸出,倘若所有與環(huán)型諧振器被耦合,作為無損耦合(圖在本節(jié)對應(yīng)的開始到它)。
雙環(huán)諧振器
雙環(huán)諧振器,其中具有不同直徑的環(huán)串聯(lián)聯(lián)接。顯示了xxx周的相對硬度。請注意,與該圖不同,光實際上在每位回路周圍繞過好多次。
在雙環(huán)型諧振器中,使用兩個環(huán)型波導(dǎo)取代一個。兩個環(huán)可以串聯(lián)(如圖所示)或并聯(lián)。當(dāng)使用串聯(lián)聯(lián)接的環(huán)型波導(dǎo)時,輸入方向和輸出方向是相同方向(通過縱向移位)。當(dāng)光滿足xxx環(huán)的共振條件時,光與第三環(huán)耦合并傳播到第三環(huán)中。當(dāng)光線繞開xxx環(huán)時,它抵達(dá)第三環(huán)的共振狀態(tài),兩個環(huán)耦合并傳播到第三環(huán)。同樣,最終光會傳播到輸出總線波導(dǎo)中。為此,為了使光通過雙環(huán)諧振器,必須同時滿足以下兩個環(huán)諧振條件。
應(yīng)用
按照環(huán)型諧振器的性質(zhì)和作為僅容許特定波長的光通過的“濾光片”的行為,可以通過串聯(lián)聯(lián)接多個環(huán)來構(gòu)造高階光學(xué)濾光片。這促使可以配置“小規(guī)格全反射的條件,低耗損而且可以合并到(現(xiàn)有)光網(wǎng)路中”的濾光器。另外,可以通過簡單地減小或減少環(huán)的直徑來改變諧振頻度,而且也可以考慮濾波器調(diào)諧的可能性。此基本屬性可用于構(gòu)造個別類型的機(jī)械傳感。當(dāng)對光纖施加一些機(jī)械撓度時,光纖的形狀改變,因而諧振條件也改變。這可以拿來xxx光纖和波導(dǎo)形狀的變化。也可以通過各類方式(比如電光或全光效應(yīng))改變折射率來執(zhí)行調(diào)整。電光和全光調(diào)諧比熱調(diào)諧和機(jī)械調(diào)諧快,但是在光通訊等各個領(lǐng)域都有應(yīng)用。具有高Q值的微環(huán),在調(diào)制功率明顯小,假如保健費用到輸入光學(xué)調(diào)諧的光調(diào)制器>的已報導(dǎo)為才能高速調(diào)制的。法布里-珀羅激光諧振器通過在天線內(nèi)部安裝環(huán)型調(diào)制器,可以實現(xiàn)與激光頻度的手動匹配,因而無需調(diào)諧功率,但是使用Si微環(huán)型調(diào)制器可以進(jìn)行高速和超低功率調(diào)制。
環(huán)型,圓錐形和球狀諧振器在生物傳感器領(lǐng)域被證明是有用的。在生物傳感器領(lǐng)域中使用環(huán)型諧振器的主要優(yōu)點之一是,從背景獲得所需波譜結(jié)果所需的樣品量,包括拉曼波譜和來自溶劑及其他雜質(zhì)的螢光訊號。關(guān)鍵是它可以xxx降低。據(jù)悉,諧振器已應(yīng)用于各類吸收波譜特點剖析,尤其是液相中的物理辨識。
環(huán)型諧振器的另一個潛在應(yīng)用是回音柜式模式開關(guān)。“耳語過道”微盤激光器在切換時穩(wěn)定可靠,使其適宜用作全光網(wǎng)路的切換器件。早已提出了通過使用高Q圓錐形諧振器的全光開關(guān)來以低幀率執(zhí)行高速二補(bǔ)碼開關(guān)。
具有很高Q值的三維環(huán)型諧振器的開發(fā)導(dǎo)致了許多研究人員的興趣。那些由介電球構(gòu)成,亦稱為共聚物諧振器,并已被提議用作諧振器QED研究的低耗損光學(xué)諧振器,它使用激光冷卻的原子或超靈敏檢查器來測量單個圈套原子。
環(huán)型諧振器已被證明是用于量子信息實驗的單光子源有用。假如光硬度足夠高,則環(huán)型諧振器電路的許多構(gòu)成材料表現(xiàn)出非線性響應(yīng)。通過非線性四波濾波(美國)和自發(fā)熱阻下轉(zhuǎn)換(美國)的頻度調(diào)制處理用的光子對的形成,例如是可能的。環(huán)型諧振器通過回流光來放大這種過程的效率。