微环谐振器
基于微环谐振器光学逻辑器件的设计与研究
基于微环谐振器光学逻辑器件的设计与研究基于微环谐振器光学逻辑器件的设计与研究一、引言随着信息技术的迅速发展，需要处理大量数据的需求不断增加。
传统的电子器件在处理速度、功耗和集成度等方面已经面临一定的瓶颈。
为了满足高速处理和低功耗的要求，光学器件被广泛研究和应用。
其中，利用微环谐振器的光学逻辑器件因其小型化、低能耗和快速响应等优势备受关注。
二、微环谐振器的基本原理微环谐振器是一种基于光的波导器件，由一个环形波导构成。
当输入光信号经过微环谐振器时，会在环周产生共振现象。
其共振与输运能量被限制在环内，从而实现光的储存和传导功能。
三、微环谐振器光学逻辑的工作原理微环谐振器可利用光的干涉和耦合效应实现光学逻辑运算，如与门、非门等。
这些逻辑运算是基于光在微环谐振器中的传播路径和相位差的变化进行的。
1. 与门与门是常见的逻辑运算器，用于判断两个输入信号是否同时满足高电平状态。
在微环谐振器中，可以利用光的干涉效应实现与门的功能。
当两个输入光信号经过微环谐振器时，若两个信号的相位相同，则它们会在谐振器的输出口相干叠加，产生高光强输出；若两个信号的相位不同，则它们会在谐振器的输出口互相干扰，产生低光强输出。
这样就实现了与门的逻辑功能。
2. 非门非门是另一种常见的逻辑运算器，用于反转输入信号的状态。
在微环谐振器中，可以利用光的耦合效应实现非门的功能。
当输入信号经过微环谐振器时，其与环路内的储存光相干耦合，产生增强的输出信号；而当输入信号被反向后，其与环路内的储存光相干耦合的效应被抵消，产生减弱的输出信号。
这样就实现了非门的逻辑功能。
四、微环谐振器光学逻辑器件设计微环谐振器光学逻辑器件的设计涉及波导的制备、谐振腔的构建及参数的调节等。
以下是一般的器件设计流程：1. 波导材料的选择选择材料的光学特性，如折射率、损耗等，根据需要确定波导材料，常用的材料有硅、氮化硅等。
2. 波导制备通过光刻技术和刻蚀技术，在衬底上制备出所需的波导结构，包括微环谐振器的环形波导和输入/输出波导。
微环谐振器的热光效应
微环谐振器的热光效应微环谐振器是一种在微纳光子学领域广泛应用的器件，它具有非常高的品质因子和紧凑的结构。
热光效应是指当微环谐振器受到外部热源的影响时，其性能会发生改变。
这种效应在许多光子学器件中都是一个重要的问题，需要深入研究和解决。
当微环谐振器受到外部热源的影响时，会导致其结构发生变形，从而改变其光学特性。
这种变形会导致微环的谐振波长发生偏移，品质因子降低以及损耗增加。
因此，热光效应会对微环谐振器的性能产生负面影响，限制其在应用中的表现。
为了克服热光效应带来的问题，研究人员提出了一些解决方案。
一种常见的方法是通过优化微环谐振器的结构设计，使其更加稳定和抗热。
例如，可以通过优化材料的选择、结构的设计和加工工艺等手段，来降低微环谐振器受到热源影响的程度，减小热光效应的影响。
另一种方法是利用温度调节技术来对微环谐振器进行控制。
通过控制微环谐振器周围的温度，可以改变其结构的温度分布，从而减小热光效应的影响。
例如，可以利用热沉降技术来降低微环谐振器周围的温度梯度，减小热光效应对器件性能的影响。
此外，还可以利用光子泵浦和光声效应等技术来对微环谐振器进行控制，进一步减小热光效应的影响。
通过在微环谐振器周围引入适当的光子泵浦或者利用光声效应来改变微环谐振器的结构，可以有效地抑制热光效应的发生，提高器件的性能表现。
总的来说，热光效应是微环谐振器中一个需要重点关注和解决的问题。
通过优化结构设计、利用温度调节技术、光子泵浦和光声效应等手段，可以有效地减小热光效应对微环谐振器性能的影响，提高器件的性能和稳定性。
这将有助于微环谐振器在光子学领域的应用和发展，促进微纳光子学技术的不断进步和创新。
第3章 微环谐振器_95-122
输出信道中输出，从而实现了解复用功能。
105 什么是 MRR 的自由光谱区（FSR）？其表达式为 FSR = λnc mn g
试阐述其与相关参量的关系。 MRR输出光谱中两个相邻的谐振峰之间的波长差称为自由光谱区（FSR），上式说
4
明，真空中光波长λ越大，或模有效折射率nc越大，或谐振级数m越小，或群折射率ng越 小，FSR就越大。
κ1 = κ2 ，下信道谐振波长的输出光功率可以达到 100％。当二者不等时，即 κ1 ≠ κ2 ，下
信道谐振波长的输出光功率小于 100％，这相当于产生一个附加损耗，二者相差越大， 这一附加损耗越大，同时谐振峰变得越宽，非谐振波长的输出光功率变得越大，器件的 滤波性能变得越差。因此为了消除这一附加损耗，使下信道谐振波长的输出光功率最大 并使非谐振波长的输出光功率变小，应选择微环与两条信道间具有相同的振幅耦合比 率。由图(b)可见，在有损耗情况下，下信道中心波长的输出光功率不可能达到 100％。 振幅耦合比率 κ 越大，谐振峰变得越宽，非谐振波长的输出光功率就变得越大，器件的 滤波性能就越差，因此谐振峰不能过宽。但是谐振峰也不能过窄，否则器件因材料、工 艺和温度变化等原因引起谐振峰产生漂移时，器件将不能很好地滤波。一般情况下振幅 耦合比率 κ 可在 0.1~0.2 的范围内选取。
ΔR
=
∂R ∂m
Δm
+
∂R ∂λ
Δλ
=
1 2πnc
⎜⎜⎝⎛ λΔm
+
mn g nc
Δλ ⎟⎟⎠⎞
式中 ΔR 为相邻微环半径差， Δm 为相邻微环谐振级数差，Δλ为波长间隔，试对其进行
适当的讨论。
在微环谐振波分复用器中，两个相邻微环之间的半径之差称为相邻微环半径差。上
微环谐振器的临界耦合，欠耦合，过耦合区分：
微环谐振器的临界耦合，⽋耦合，过耦合区分：请注意，在Φ=0这种情况下，开共振传输降为零。
在这种情况下，内部损耗等于耦合损耗r=τ，谐振器被称为临界耦合。
r>τ谐振器被认为是⽋耦合的，⽽对于谐振器r<τ被认为是过耦合的。
下⾯仅仅使⽤全通型（单波导，单环）微环谐振器之所以能够谐振就是因为光在微环⾥兜⼀圈之后相移了2kπ(相对于⾃⼰新进⼊波导的时候相位相当于没有改变)；与从波导新进来的光（相对于波导⽽⾔改变了π/2或者i相位）发⽣相⼲相长使能量在环⾥继续积累。
临界耦合critically couple（⼀种⾮常实⽤的光储能器（在单个微环中能储存w量级的能量。
相对于输⼊光功率储存倍数值为为输⼊光功率处于耦合系数））：当r=τ时，微环谐振器为临界耦合（此时的情况为，直波导向环内耦合系数等于环中的损耗系数；且环中向直波导直通端的输出等于直波导除耦合进环外剩余的输出，使得直通端输出光为0）从⽽直通端输出能量s t=0。
过耦合overcouple：r<τ耦合进⼊环的能量多，从环中耗散出进⼊直通端的能量也多。
使得在直通端环中耗散出的能量⼤于直波导中剩余的能量从⽽抵消直波导剩余的能量使得直通端输出能量相位发⽣π相移;从⽽直通端输出能量s t≠0。
⽋耦合undercouple：r>τ耦合进⼊环的能量少，从环中耗散出进⼊直通端的能量也少。
使得在直通端环中耗散出的能量⼩于于直波导中剩余的能量，从⽽直波导剩余的能量抵消环中耗散出的能量；还剩余富余的直波导能量从直波导输出；使得直通端输出能量相位不发⽣相移。
从⽽直通端输出能量s t≠0。
此时腔内能量储存不起来。
⽽对于上下载型微环谐振器，（双波导，单环）当r=τ时，注定了谐振器是⽋耦合的（undercoupler）因为在12点钟⽅向会有同样的r=τ使得环内能量积累不起来。
因此对于上下载型的⼀定要使得r<τ才有可能做critically couple。
微环谐振器
S
B 1 t j B 2 j A1 t A2
B1 B1
B2 A2 B1 A1
散射矩阵法
B 1 t B j 2 j A1 t A2
B2 A2 B1 A1
0 exp[ j( R ) 2R ] A2 q 0 exp[ j( R )2R ] B 2
单环双波导
A4 A1 p 2 q p1 B 4 B1
A1
B1 A2 B2 A3 B3 B1 A4
并联双环滤波器
A41 A11 p 2 q p1 B 41 B 11 A42 A12 p 2 q p1 B 42 B 12
A12 B11 exp[ j( R )L]
A41 B 42 exp[ j( R )L]
1
ni （ni i ） i （ni j ） j ni i sin i ni j cos i
E r E r 0e i[k ( •sin r x cos r y )t ]
1
Et Et 0e i[k ( •sin t x cos t y )t ]
B11 A11 A21 A12 B12 A22 B22 A32 B32 A31 A42 B42
L
B21
B31
B41
A41
并联双环滤波器
B 11 MA11 NA41 B 41 NA11 MA41
2
B 12 MA12 NA42 B 42 NA12 MA42
B11 A11
i ( H ) E
串联双微环谐振器原理
串联双微环谐振器原理串联双微环谐振器原理谐振器是现代电路中不可或缺的部分，它广泛应用于通信、雷达、微波和射频等领域。
谐振器可以实现信号的选择性传输和增强，从而在电子工程中起到至关重要的作用。
其中，双微环谐振器是一种高效的微波谐振器，它通过其高品质因数和小体积受到广泛的关注。
本文将详细介绍串联双微环谐振器的原理及其应用。
一、单微环谐振器原理在介绍双微环谐振器之前，我们先来了解一下单微环谐振器的原理。
单微环谐振器是一种微波谐振器，由微环、线路传输线、馈线和负载组成。
当微环内部存在一定的能量时，由于微环的高Q值（即品质因数），能量可以在微环内部长时间储存而不损失。
当外界频率与微环的谐振频率相同时，能量会不断在微环内部循环，使得电路中的电流和电压不断增强，形成谐振。
该谐振器具有高品质因数、小尺寸、低损耗等优点，在通信、雷达和微波等领域有着广泛的应用。
二、双微环谐振器原理双微环谐振器是一种由两个微环相互作用而形成的谐振器，它通过串联两个微环实现微波传输。
双微环谐振器的原理与单微环谐振器相似，都依赖于微环的谐振来实现能量转移。
不同的是，双微环谐振器中的两个微环相互作用，能够精确控制能量的传输和着陆，从而使其具有更高的品质因数和更小的体积。
双微环谐振器的工作原理是：在传输线上加入一个微环，通过馈线将输入信号输入到其中一个微环，当微波信号从第一个微环传输到第二个微环时，由于两个微环的电容和电感产生了一定的交互作用，从而形成了新的谐振模式。
这种模式可以通过改变微环的半径、线宽、间距等参数来调节，从而实现对电路的优化。
三、双微环谐振器的应用双微环谐振器在各种无线通信器件中具有广泛应用，例如在低噪声放大器、混频器、带通滤波器和频率合成器等中均可见其身影。
这种谐振器也被广泛应用于基于射频MEMS技术的各种应用中，如集成电路、驻波变压器、功率放大器等。
相比传统的谐振器，双微环谐振器具有体积小、品质因数高和损耗低等优点，因此被广泛应用于各种高端通信和雷达系统。
新型微环谐振器及其传感特性研究
新型微环谐振器及其传感特性研究新型微环谐振器及其传感特性研究近年来，微纳技术的快速发展带来了许多新型器件和材料的涌现，其中微环谐振器作为一种高灵敏度、高选择性的传感器，在光电子学、生物医学和环境监测等领域中得到了广泛的应用。
本文将介绍一种新型微环谐振器的结构设计和传感特性研究。
首先，我们简要介绍一下微环谐振器的基本原理。
微环谐振器是一种由环形光波导构成的谐振腔结构，通过调节环形光波导的尺寸和折射率来实现不同波长的谐振模式。
当外界环境发生变化时，微环谐振器的谐振波长会发生改变，从而可以通过检测谐振波长的变化来实现对环境参数的敏感检测。
在传感方面，新型微环谐振器具有几个特点。
首先，采用高折射率材料制作的微环谐振器具有更高的光波导参量，可以实现更小的尺寸和更大的灵敏度。
其次，由于谐振模式是通过环形光波导的尺寸和折射率来调节的，因此可以实现多种不同波长的传感模式，并且可以通过控制传感模式的距离来实现多参数传感。
此外，由于微环谐振器的谐振波长与外界环境的折射率有关，可以通过改变环境折射率来实现对不同物质的检测。
为了研究新型微环谐振器的传感特性，我们设计并制备了一种基于硅光子学的微环谐振器。
该微环谐振器的尺寸为50μm × 50μm，采用硅基材料，工作波长为1550nm。
通过光刻和热氧化等工艺步骤，成功制备了微环谐振器的样品。
接下来，我们对微环谐振器的传感特性进行测试。
首先，通过将样品置于不同折射率溶液中，我们测量了谐振波长随溶液折射率的变化。
实验结果表明，谐振波长随溶液折射率呈现线性关系，且灵敏度约为100 nm/RIU (Refractive Index Unit)。
这表明新型微环谐振器具有较高的灵敏度和选择性。
接着，我们进行了多参数传感实验。
通过引入两个微环谐振器，分别浸泡在不同折射率溶液中，我们测量了两个谐振波长随溶液折射率的变化。
实验结果表明，两个微环谐振器的谐振波长变化具有较好的线性关系，可以实现多参数传感。
基于级联微环谐振器的光学滤波器设计
一、概述随着光通信技术的迅速发展，光学滤波器作为光通信系统中的重要组成部分，其设计与性能表现变得日益重要。
级联微环谐振器作为一种新型的光学滤波器结构，在近年来得到了广泛的关注。
本文将基于级联微环谐振器的光学滤波器设计进行详细讨论。
二、级联微环谐振器的基本原理级联微环谐振器是一种基于微环谐振器的新型结构，它可以通过将多个微环谐振器级联在一起，实现更加灵活和高效的光学滤波器设计。
级联微环谐振器的基本原理是利用不同长度的微环谐振器的耦合效应，来实现对光信号的滤波和调制。
三、级联微环谐振器的设计要点1. 耦合效应的控制级联微环谐振器的设计要点之一是对耦合效应进行精确的控制。
通过合理设置微环谐振器之间的耦合长度和耦合强度，可以实现对光信号波长的精确控制和滤波效果的优化。
2. 匹配波导的设计级联微环谐振器的设计还需要考虑到波导的匹配效果，即在微环谐振器之间设计匹配波导，以保证光信号的有效耦合和传输。
3. 优化微环谐振器的尺寸微环谐振器的尺寸对其滤波性能有着重要的影响，设计级联微环谐振器时需要对微环谐振器的尺寸进行优化，以实现更好的滤波效果和更小的插入损耗。
四、级联微环谐振器的光学滤波器设计方法1. 设计级联微环谐振器的拓扑结构首先需要确定级联微环谐振器的拓扑结构，即确定微环谐振器之间的耦合方式和波导的布局。
根据具体应用需求，可以选择串联或并联等不同的拓扑结构。
2. 进行模拟与优化利用光学仿真软件，进行级联微环谐振器的光学特性分析与优化。
通过改变微环谐振器的尺寸、波导的设计等参数，优化级联微环谐振器的滤波性能。
3. 制备级联微环谐振器根据设计的参数，进行级联微环谐振器的制备工艺，包括光刻、沉积、腐蚀等工艺步骤。
4. 性能测试与调整对制备好的级联微环谐振器进行性能测试，包括透射光谱分析、插入损耗测试等。
根据测试结果对级联微环谐振器进行调整，以达到设计要求的光学滤波效果。
五、级联微环谐振器的应用与展望级联微环谐振器作为一种新型的光学滤波器结构，具有优异的滤波性能和灵活的设计方法，已经在光通信、生物传感等领域得到了广泛的应用。
微环谐振器的耦合和特性的分析与研究
微环谐振器的耦合和特性的分析与研究微环谐振器的耦合和特性分析与研究引言随着微纳加工技术的快速发展，微纳光学器件正逐渐成为现代光学与电子学领域的研究热点之一。
其中，微环谐振器作为一种重要的微纳光学器件，因其特殊的结构和良好的谐振特性，被广泛应用于微光学传感器、光信号处理以及光通信等领域。
本文将对微环谐振器的耦合和特性进行深入分析和研究。
一、微环谐振器的基本原理微环谐振器是通过在一个环形波导中构成高品质因子（Q）的谐振模式而产生强烈的光场共振效应。
其基本结构由环形波导和耦合区组成。
当入射的光场与环形波导的谐振模式相匹配时，会在谐振频率处形成窄带宽的共振增益效应。
二、微环谐振器的耦合机制微环谐振器中的耦合机制通常分为直接耦合和间接耦合两种。
其中，直接耦合指的是将光信号通过光纤等外界通道直接注入微环谐振器中。
而间接耦合常见的方式有布拉格光栅耦合、反射镜耦合和侧边耦合等。
这些耦合方式可以通过调整系统参数，如波导与微环之间的间距、耦合强度等，来实现与微环谐振器的光场交互。
三、微环谐振器的特性3.1 谐振特性微环谐振器的谐振特性是指其共振峰的频率、带宽和品质因子等性能指标。
通过调整微环的直径、耦合系数和环材料的折射率等参数，可以调节其谐振特性，使其在特定的光波波长范围内产生共振效应。
3.2 良好的光场限制效应微环谐振器由于其尺寸微小，对光场有强烈的限制效应。
当光场与微环谐振器的尺寸相匹配时，光场会在环中形成强烈的驻留效应，使得光子能够停留在微环中进行反复的传输和损耗。
这种限制效应可以用来增强微环谐振器的传感灵敏度和光学信号增益。
3.3 温度敏感性微环谐振器对温度的敏感性非常高。
由于微环谐振器的结构对温度变化非常敏感，微小的温度变化会导致微环材料的热膨胀或折射率的变化，从而改变谐振频率。
这使得微环谐振器可以被广泛应用于温度传感器和热光调制器等领域。
四、微环谐振器的应用领域4.1 光传感器由于微环谐振器对环境参数的敏感性，例如温度、压力、湿度等，其可以被广泛应用于光传感器领域。
硅基微环谐振器(MRR)的传输特性研究及应用
硅基微环谐振器（MRR）的传输特性研究及应用硅基微环谐振器（MRR）的传输特性研究及应用随着光通信技术的快速发展，光子集成电路成为当前研究的热点之一。
硅基微环谐振器（MRR）作为一种基于硅（Si）材料的微型光学器件，具有优异的传输特性和广泛的应用前景。
本文将详细介绍硅基微环谐振器的传输特性研究以及在通信领域的应用。
首先，我们将对硅基微环谐振器的基本结构和工作原理进行介绍。
硅基微环谐振器是一种基于光的干涉现象，利用闭合的光学波导形成一个环形结构，通过调节环的尺寸和材料的折射率来实现光的共振传输。
当输入光与谐振模式的频率匹配时，光将在环内发生多次的来回传输，从而产生增强的谐振现象。
硅基微环谐振器具有小尺寸、高Q值（品质因子）和调制能力强的特点，可以实现高效的光传输和光调制。
其次，对硅基微环谐振器的传输特性进行深入研究。
硅基微环谐振器的传输特性主要包括透射谱、谐振峰的功率传输特性以及Q值等。
透射谱是评估硅基微环谐振器性能的重要指标，它反映了谐振峰的传输效率和频率的分辨能力。
通过调整环的尺寸和材料的折射率，可以实现特定频率范围内的高透射谱，并提高传输效率。
谐振峰的功率传输特性表示在谐振频率附近传输光的损耗情况，对于实现低损耗的光传输至关重要。
Q值是评估硅基微环谐振器的品质因子，Q值越高表示光在环内循环的次数越多，传输效率越高。
因此，提高Q值是优化硅基微环谐振器传输特性的关键。
最后，我们将介绍硅基微环谐振器在光子集成领域的应用。
由于硅基微环谐振器具有小尺寸、易于集成和调制能力强的特点，它在光通信和传感器等领域有着广泛的应用。
在光通信领域，硅基微环谐振器可以用作滤波器、调制器、光开关等功能器件，实现高速、高效的光信号处理和传输。
在传感器领域，硅基微环谐振器可以通过监测谐振峰的频移和幅度变化来实现对环境参数（如温度、压力等）的敏感检测。
此外，在生物医学领域，硅基微环谐振器可以应用于生物分子的检测和分析，具有重要的实验研究和临床应用价值。
微环谐振器工作原理
微环谐振器工作原理1. 引言1.1 微环谐振器的定义微环谐振器是一种利用微环结构实现光场增强与传播的微纳光子器件。
微环谐振器通过在微环内部固定光子，使其在环形波导中传输，从而实现光隔离和光耦合功能。
其工作原理是基于腔共振效应，当微环谐振器中的光子频率与谐振腔中的驻波频率匹配时，光子会被捕获在腔中，形成稳定的驻波场。
这种驻波场会增强光子与光子之间的相互作用，从而在微环中形成共振现象。
微环谐振器的定义涵盖了其结构特点和工作原理，使其成为光子学领域中的研究热点。
在微纳光子器件中，微环谐振器可以用于实现滤波、耦合、调制等功能，广泛应用于光通信、传感、激光器等领域。
微环谐振器的研究不仅推动了微纳光子器件的发展，也为光子学的实际应用提供了新的可能性。
1.2 微环谐振器的应用微环谐振器在微纳光子器件中具有广泛的应用前景。
微环谐振器可以作为滤波器，用于选择性地传输或抑制特定波长的光信号。
这在光通信和传感领域有着重要的应用，可以实现光信号的精确调控和处理。
微环谐振器还可用作传感器，通过监测微环谐振器中光的传输特性变化来实现对环境参数的检测，例如温度、压力、化学物质浓度等。
这种传感器具有高灵敏度、快速响应和小尺寸的特点，适用于微型化的生物传感和环境监测。
微环谐振器还可以用于光学存储、光学增益、光学调制等领域，为光子器件的发展提供了新的可能性和潜在应用场景。
微环谐振器在微纳光子器件中的应用潜力巨大，将在未来的研究和产业中起到重要作用。
2. 正文2.1 微环谐振器的结构微环谐振器是一种微纳光子器件，其结构包括环形波导和耦合波导。
环形波导是由高折射率材料制成的环形结构，具有一定的直径和厚度。
耦合波导是将光信号引入或引出环形波导的结构，通常采用直波导或波导耦合器。
微环谐振器的结构中还包括加工光栅和耦合极。
加工光栅用于调节微环谐振器的共振频率，耦合极用于将光信号引入或引出微环谐振器。
微环谐振器的结构设计十分精密，需要保证环形波导的直径、厚度和耦合波导的位置及距离等参数满足设计要求。
基于微环谐振器阵列的慢光效应研究
基于微环谐振器阵列的慢光效应研究基于微环谐振器阵列的慢光效应研究慢光效应是一种新兴的光学现象，它在光通信、光存储和量子信息处理等领域具有重要应用价值。
基于微环谐振器阵列的慢光效应研究，是当前慢光学领域的热点之一。
微环谐振器阵列是由多个微环谐振器组成的结构，因其具有紧凑、可集成、易于制备等特点，成为慢光效应研究的理想平台。
本文将就基于微环谐振器阵列的慢光效应进行研究，探讨其原理、制备方法以及应用前景。
一、基本原理微环谐振器是一种利用光波在圆周路径上不断反射和干涉的元件。
当光波的频率与微环的本征频率匹配时，光波将会在微环内部被高效地传输，形成共振现象。
利用微环共振的性质，可以将光波在微环内延迟一段时间后再次泄漏出去，从而实现慢光效应。
在微环谐振器阵列中，通过调节微环之间的间距和大小，可以实现不同的光路差，产生不同的相位延迟。
调节微环的色散性能，可以进一步影响光波的传播速度。
因此，微环谐振器阵列具有调控慢光效应的能力。
二、制备方法制备微环谐振器阵列，可以采用多种方法，如电子束光刻、离子注入和电极压制等。
首先，用光刻技术在光子晶体板上定义出圆形结构。
然后，通过腐蚀等方法形成微环结构。
最后，利用金属电极对微环进行压制，并通过控制电极的驱动电压来调节微环的本征频率和色散性能。
三、应用前景基于微环谐振器阵列的慢光效应在光通信领域具有潜在的应用价值。
由于慢光效应可以将光信号在空间上延迟，从而可以增强光信号的传输距离和传输质量。
此外，慢光效应还可以用于光存储和光缓存，对于大容量信息的处理和存储具有重要的意义。
除了光通信领域，基于微环谐振器阵列的慢光效应还在量子信息处理中发挥作用。
量子信息处理需要对光信号进行精确的控制和操作，而慢光效应可以提供光信号的精确缓冲和延迟，为量子门操作和量子纠缠的实现提供了可能。
在未来的发展中，基于微环谐振器阵列的慢光效应还有着更广阔的应用前景。
我们可以进一步研究微环的尺寸和形状对慢光效应的影响，优化微环的制备方法和调控手段，提高光信号的传输速度和质量。
微环谐振器慢光特性与电光开关的研究
微环谐振器慢光特性与电光开关的研究微环谐振器慢光特性与电光开关的研究引言：微环谐振器是一种基于光学微纳米结构的光学器件，广泛应用于光子集成电路和光学通信系统中。
它具有很多优点，比如体积小、易于集成、低功耗、高灵敏度和快速响应等。
其中，微环谐振器的慢光特性与电光开关是研究的热点之一。
本文将对微环谐振器的慢光特性与电光开关进行探讨与研究。
一、微环谐振器的慢光特性慢光是指光在介质中传播速度较慢的现象。
微环谐振器作为一种光学微纳米结构，可以实现慢光的传输和控制。
其原理是通过调节微环的尺寸和材料的折射率，使光在环内获得相干叠加的条件，形成谐振。
具体来说，当入射光波长等于微环的谐振波长时，光会在环内来回传播，并在环的出口重新耦合到波导中，形成一个共振峰。
在共振峰附近，光在微环中的传输速度变慢，形成慢光现象。
慢光特性的研究对于光子集成电路和光学通信系统的发展具有重要意义。
一方面，慢光可以用于实现光学延时线、光学存储器和光学器件的缓冲器等；另一方面，慢光还可以用于提高微环谐振器的灵敏度和响应速度。
二、电光开关的原理电光开关是通过电场的作用，调节光在器件中的传输和耦合，从而实现光的开关和调制。
在微环谐振器中，电光效应可以通过改变微环材料的折射率或尺寸，从而改变微环的谐振波长和共振峰的位置。
通常，电光开关是基于Pockels效应或Kerr效应实现的。
其中，Pockels效应是指在外加电场的作用下，介质的折射率发生线性变化；Kerr效应是指在光强度发生变化时，介质的折射率也会相应变化。
电光开关的实现需要考虑器件的灵敏度、速度和功耗等因素。
一方面，微环谐振器的灵敏度与材料的电光系数、尺寸和谐振结构等有关；另一方面，电光开关的速度与材料的响应时间、电场的作用效果和器件的结构等相关。
三、微环谐振器慢光特性与电光开关的结合研究表明，微环谐振器的慢光特性与电光开关可以相互补充和结合，实现更多的功能和应用。
首先，微环谐振器的慢光特性可以增强电光开关的效果。
双MMI型微环谐振器的传输特性分析
双MMI型微环谐振器的传输特性分析双模微环谐振器（MMI，Microring Resonator）是一种常用的光学滤波器和光学开关器件，具有小尺寸、低插入损耗和高品质因子等优点，在光通信系统中得到了广泛的应用。
在本文中，将对双MMI型微环谐振器的传输特性进行分析。
首先，通过调节MMI耦合器的设计参数，可以改变光从光纤（或光波导）耦合到谐振器的效率。
一般而言，MMI耦合器的长度和耦合区域宽度（也称为耦合长度）越大，插入损耗越小。
这是因为较长的MMI耦合器可以增加有效的耦合区域，提高光与谐振器的耦合效率。
此外，通过调节MMI耦合器的宽度等参数，还可以控制光的传输效率和功率分布，实现更好的器件性能。
其次，品质因子是评估双MMI型微环谐振器性能的关键指标之一、品质因子越大，表示谐振器中储存的能量损失越小，传输效率越高。
品质因子一般通过谐振峰的半峰宽来计算，可以通过谐振峰附近的透射光谱测量得到。
一般而言，双MMI型微环谐振器的品质因子可以通过调整环形波导的长度和直径来改变。
较长的环形波导会导致更高的品质因子，但也会增加传输延迟。
因此，在实际设计中需要在插入损耗和延时之间找到平衡。
另外，对于双MMI型微环谐振器而言，还需要考虑其温度稳定性和加工制作的精度。
由于谐振频率与环形波导的长度、直径等参数相关，因此温度的变化可能会引起谐振频率的偏移。
同时，加工和制作过程中尺寸误差可能也会导致性能下降。
因此，在设计和制作过程中需要考虑这些因素，并采取相应的措施来改善这些问题。
综上所述，双MMI型微环谐振器的传输特性主要由插入损耗和品质因子决定。
通过调节MMI耦合器的设计参数和环形波导的尺寸可以改变谐振器的性能。
此外，还需要考虑温度稳定性和加工精度等因素。
因此，在实际应用中需要综合考虑这些因素，找到最佳的谐振器性能和系统性能。
微环谐振器
实用微环谐振器的设计摘要由于微环谐振器是现在带光纤通讯的关键部件之一，因此对于微环谐振器的理论研究具有极其重要的必要性。
本文首先简单介绍了微环谐振器的基本特点，然后介绍了微环谐振器在实际中的各种应用和微环谐振器的发展史，接着系统理论的分析了微环谐振器的基本原理，然后在微环谐振器的性能指标里详细介绍了微环谐振器的各种性能参数极其求解，由于微环谐振器的重要性，我们通过OPTIWA VE软件选择FDTD法对其进行了系统的模拟仿真，分析其各项参数。
微环谐振器的研究使人们有了对集成光学可行性的猜想，其对光纤通讯领域的影响是不言而喻的。
关键字：微环谐振器OPTIWA VE FDTDDesign of Practical Micro-ring ResonatorAbstract As the micro-ring resonator with optical fiber communication is now one of the key components, so the theory of micro-ring resonator has a very important research need.This article first introduces the basic micro-ring resonator characteristics, and the system theory of micro-ring resonator basic principles, and then micro-ring resonator performance indicators in detail the micro-ring resonator performance parameters is extremely solution, in view of the importance of micro-ring resonator, we adopt OPTIWAVE software from the system simulation, analysis of its parameters, then introduces two micro-ring resonator numerical simulation method: FDTD method, BPM method , and then introduced the micro-ring resonator variety of applications in practice, the best description of the micro-ring resonator history.Study of micro-ring resonators so that they had on the feasibility of integrated optics guess, its impact on optical communications is self-evident.Key words Micro-ring resonators OPTIWAVE FDTD目录摘要................................................................................................................................................. I Abstract......................................................................................................................................... I I 第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2微环谐振器简介 (1)1.3微环谐振器相关研究的国内外进展和现状 (2)1.3.1 微环谐振腔器结构的发展 (3)1.3.2微环谐振腔器功能的变化 (4)1.4 微环谐振器的实际应用 (6)1.4.1 激光稳频和调频器 (6)1.4.2 光波导分插复用器 (7)1.4.3 生物化学传感器 (8)1.4.4 光开关 (9)1.4.5 光延时线 (10)1.4.6 色散补偿器 (11)1.5 本文主要工作 (12)1.6小结 (12)第二章微环谐振器的理论分析 (13)2.1 微环谐振器的基本理论 (13)2.2微环谐振器的性能指标 (15)2.2.1谐振波长 (16)2.2.2 微环谐振半径 (16)2.2.3 半径-波长色散方程 (17)2.2.4 自由光谱范围FSR (17)2.2.5谐振峰半高全宽 (18)2.3 本章小结 (19)第三章仿真模拟分析 (20)3.1 OPTIWAVE软件简介 (20)3.2 OPTIWAVE软件的基本操作 (20)3.3 利用Optiwave软件对FDTD模拟仿真分析 (25)3.3.1有限时域差分法(FDTD，Finite-Difference Time Domain)简介 (26)3.3.2利用Optiwave软件的模拟 (27)3.3.3 仿真结果分析 (28)3.3.3.1模拟时间的影响 (28)3.3.3.2 模拟时间的影响 (29)3.3.3.3波导粗糙散射损耗与弯曲半径关系 (30)3.4 本章小结 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献： (34)第一章绪论1.1引言21世纪人类将迈进一个高度信息化的社会和网络时代，通信和网络的发展将深刻地改变人类社会的面貌，信息将成为社会机体中的灵魂，人们对通信信息量的需求呈现爆炸般的指数增长，随着高容量和高速度通信事业的发展，电子学和微电子学遇到了其局限性的困扰。
微环谐振器及相关器课件
共振条件
2Rnc m
思考：我们学过哪些共振现象
思考：以闪耀Biblioteka 栅为例，思考其共 振行为有何特有现象
能否由此推 理微环共振 器的共振行 为？
微环共振器的自由光谱范围
FSR nc
mng
品质因子Q
Q
FWHM
思考：对光栅使用时，如何提 高Q值？
思考：仿照光栅，思考可提高微共 振环Q因子的方法
• 要求：原理清晰，设计完善 • 评分标准：根据应用新颖性、设计考虑全面性综
合评分，要求每组提交设计源文件，以及一个 PPT（不超过6页，说明使用原理、应用及设计结 果） • 分组情况同大作业一，答辩时讲解ppt，并根据 ppt提问
思考光的 传输行为
微环共振器的应用
思考这个器 件在光通信 中的可能用 途
滤波器
思考：如何基于环形共振器设计可 调滤波器
滤波波长与共振环半径有关，因此思考如 何实现半径可调
思考：如何获得较宽谱段的滤波
类似问题：如何实现平顶滤波。思考要点在于微共振环串 并联结构的灵活运用
思考：如何用微共振环实现光加减 复用（OADM)
思考要点：灵活运用微环和直波导的光路由特性
思考：如何基于微环共振设计波分 复用器
思考：如何基于微共振环构建可调 光开关阵列（optical switcher）
思考：能否利用微共振环实现传感 应用
大作业二（5月7日答辩）
• 使用3个或以上微环（半径相同或不同均可）设计 一个具有某种应用功能的器件（应用场合不限）；
微环谐振器及其在全光信号处理中的应用研究
微环谐振器，作为一种典型的光学微结构，因其在全光信号处理中的重要应用而备受关注。
在本文中，我们将深入探讨微环谐振器的基本原理、结构特点以及在全光信号处理中的应用研究，并结合个人观点对其进行分析和解读。
1. 微环谐振器的基本原理微环谐振器是一种基于光波导的器件，通过光波在环形结构内部的多次反射和相互干涉实现谐振现象。
当光波进入微环谐振器后，会在环形波导内部进行多次来回传输，并与自身相互干涉，最终形成谐振效应。
这一原理使得微环谐振器具备了在光学信号处理中实现高效能量转换和频率选择的能力。
2. 微环谐振器的结构特点微环谐振器通常由光波导、耦合结构和环形波导等部分构成。
其中，光波导负责引导和传输光信号，耦合结构用于实现光的输入输出，而环形波导则是谐振现象发生的关键部分。
由于其结构紧凑、损耗低、响应速度快等特点，微环谐振器在光学信号处理中具备了独特的优势。
3. 微环谐振器在全光信号处理中的应用研究随着光通信和光信息处理技术的不断发展，微环谐振器在全光信号处理中的应用愈发广泛。
在光通信系统中，微环谐振器可用于实现光波长选择性开关和光频率转换。
在光传感领域，微环谐振器可以实现对微小光信号的高灵敏度探测和快速响应。
在光学计算和信息存储等方面，微环谐振器也发挥着重要作用。
总结及个人观点：微环谐振器作为一种典型的光学微结构，在全光信号处理中展现出了重要的应用前景。
通过对其基本原理和结构特点的深入理解，我们能更好地把握其在全光信号处理中的应用前景和发展趋势。
从个人角度来看，微环谐振器在全光信号处理中的应用研究将会带来一场光学技术的革命，为光通信、光传感和光学计算等领域的发展提供更多可能性。
微环谐振器在全光信号处理中的应用研究具有重要意义，我们有必要加大对其基础理论和实际应用的深入研究，进一步挖掘其潜在的应用价值。
相信在不久的将来，微环谐振器将会成为光学领域中不可或缺的重要器件，为全光信号处理技术的发展注入新的活力和动力。
串联双微环谐振器原理
串联双微环谐振器原理
双微环谐振器是一种常用的光学谐振器，其具有非常优异的光学性能。
在光学通信和光学传感等领域得到了广泛应用。
然而，双微环谐振器的单个器件只能在有限的光谱范围内工作，且使用过程中需要进行反复调节。
为了克服这些问题，人们提出了一种新型的双微环谐振器——串联双微环谐振器。
串联双微环谐振器由两个微环谐振器串联而成，可以扩展其工作光谱范围，并且调节方便。
其原理是将两个微环谐振器的谐振峰重叠在一起，从而形成更宽的谐振峰，提高了谐振峰的品质因数。
在串联双微环谐振器中，光线首先进入第一个微环谐振器，在谐振峰处发生共振，然后再进入第二个微环谐振器。
在第二个谐振器中，光线再次发生共振，形成更宽的谐振峰。
通过调节两个微环谐振器的间距和半径等参数，可以实现谐振峰的调节和扩展。
串联双微环谐振器不仅可以扩大谐振峰的宽度，还可以提高其品质因数，并且具有调节方便、紧凑结构等优点。
因此，在光学通信和光学传感等领域有着广泛的应用前景。
- 1 -。
微环谐振器过耦合
微环谐振器过耦合1. 微环谐振器过耦合，这听起来很复杂吧？就像在一个超级精密的音乐盒里，每个小零件都有自己的节奏，稍微乱一点就全乱套了。
我有个朋友，他搞这个研究，整天对着那些设备愁眉苦脸的，说这微环谐振器过耦合就像调皮的小精灵，一不小心就搞出大麻烦。
这东西要是没弄好，就像你做饭的时候盐放多了，整个菜就毁了。
可你要是掌握了它的奥秘，那就像打开了通往新世界的大门。
2. 微环谐振器过耦合是啥？简单说就像一群小蚂蚁搬家，本来各自有各自的路线，要是过耦合了，就像是突然所有路线都乱套了。
我问过一个这方面的专家，他说这就好比火车轨道，正常运行的时候有条不紊，可一旦出现过耦合，就像轨道突然交叉了，那还不得出大乱子？你能想象那种混乱吗？真的是头疼啊。
不过呢，这也正是它有趣的地方，就像解谜一样，越难越让人想弄明白。
3. 哟，微环谐振器过耦合可真是个让人又爱又恨的东西。
爱它是因为一旦搞定，就像发现了宝藏一样。
我记得有个学生在做相关课题，他跟我说这就像在黑暗中摸索，过耦合就像突然出现的大坑，一不小心就掉进去了。
这就好比你走在路上，突然鞋带和别人的鞋带缠在一起了，那多麻烦。
但要是能把这过耦合的问题解决好，就像给机器注入了超级能量，厉害得很呢。
4. 微环谐振器过耦合，这可不像表面看起来那么简单哦。
它就像一场微妙的舞蹈，每个舞者都得在自己的位置上，要是过耦合了，就像所有舞者都挤到一起了。
我和一位研究人员聊过，他形容这就像一群鱼本来各自游着，过耦合就像突然所有鱼都挤到一个小角落里了。
你说这是不是很麻烦？可这也意味着更多的探索机会，就像在神秘的森林里发现了一条从未有人走过的小路。
5. 嘿，你知道微环谐振器过耦合吗？这就像在一个巨大的拼图里，每一块都有它的位置，过耦合的时候就像好几块拼图强行塞到一个地方了。
我曾经参加过一个研讨会，有个教授讲这个的时候，那表情就像在讲一个很神秘的故事。
他说这就像汽车的发动机，每个零件都得配合好，过耦合就像某个零件突然发疯了，开始捣乱。
微环谐振器的热光效应
微环谐振器的热光效应英文回答：Thermal Effects in Microring Resonators.Microring resonators (MRRs) are optical devices that are used in a wide range of applications, including telecommunications, sensing, and nonlinear optics. MRRs are typically made of a high-index material, such as silicon nitride, and they are patterned with a subwavelength grating that creates a resonant cavity. When light is coupled into the MRR, it circulates around the cavity, and the resonant wavelength is determined by the cavity length and the refractive index of the material.The refractive index of a material is affected by temperature, so changes in temperature can cause changes in the resonant wavelength of an MRR. This effect is known as the thermo-optic effect. The thermo-optic coefficient of a material is a measure of how much the refractive indexchanges with temperature. The thermo-optic coefficient of silicon nitride is approximately 1.5 x 10^-4 / K.The thermo-optic effect can be used to tune the resonant wavelength of an MRR. This can be done by applying a thermal gradient to the MRR, which causes a change in the refractive index of the material and a corresponding change in the resonant wavelength. The thermo-optic effect can also be used to sense temperature. By measuring the resonant wavelength of an MRR, it is possible to determine the temperature of the surrounding environment.中文回答：微环谐振器的热光效应。
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实用微环谐振器的设计摘要由于微环谐振器是现在带光纤通讯的关键部件之一，因此对于微环谐振器的理论研究具有极其重要的必要性。
本文首先简单介绍了微环谐振器的基本特点，然后介绍了微环谐振器在实际中的各种应用和微环谐振器的发展史，接着系统理论的分析了微环谐振器的基本原理，然后在微环谐振器的性能指标里详细介绍了微环谐振器的各种性能参数极其求解，由于微环谐振器的重要性，我们通过OPTIWA VE软件选择FDTD法对其进行了系统的模拟仿真，分析其各项参数。
微环谐振器的研究使人们有了对集成光学可行性的猜想，其对光纤通讯领域的影响是不言而喻的。
关键字：微环谐振器OPTIWA VE FDTDDesign of Practical Micro-ring ResonatorAbstract As the micro-ring resonator with optical fiber communication is now one of the key components, so the theory of micro-ring resonator has a very important research need.This article first introduces the basic micro-ring resonator characteristics, and the system theory of micro-ring resonator basic principles, and then micro-ring resonator performance indicators in detail the micro-ring resonator performance parameters is extremely solution, in view of the importance of micro-ring resonator, we adopt OPTIWAVE software from the system simulation, analysis of its parameters, then introduces two micro-ring resonator numerical simulation method: FDTD method, BPM method , and then introduced the micro-ring resonator variety of applications in practice, the best description of the micro-ring resonator history.Study of micro-ring resonators so that they had on the feasibility of integrated optics guess, its impact on optical communications is self-evident.Key words Micro-ring resonators OPTIWAVE FDTD目录摘要 (I)Abstract......................................................................................................................................... I I 第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2微环谐振器简介 (1)1.3微环谐振器相关研究的国内外进展和现状 (2)1.3.1 微环谐振腔器结构的发展 (3)1.3.2微环谐振腔器功能的变化 (4)1.4 微环谐振器的实际应用 (6)1.4.1 激光稳频和调频器 (6)1.4.2 光波导分插复用器 (7)1.4.3 生物化学传感器 (8)1.4.4 光开关 (9)1.4.5 光延时线 (10)1.4.6 色散补偿器 (11)1.5 本文主要工作 (12)1.6小结 (12)第二章微环谐振器的理论分析 (13)2.1 微环谐振器的基本理论 (13)2.2微环谐振器的性能指标 (15)2.2.1谐振波长 (16)2.2.2 微环谐振半径 (16)2.2.3 半径-波长色散方程 (17)2.2.4 自由光谱范围FSR (17)2.2.5谐振峰半高全宽 (18)2.3 本章小结 (19)第三章仿真模拟分析 (20)3.1 OPTIWAVE软件简介 (20)3.2 OPTIWAVE软件的基本操作 (20)3.3 利用Optiwave软件对FDTD模拟仿真分析 (25)3.3.1有限时域差分法(FDTD，Finite-Difference Time Domain)简介 (26)3.3.2利用Optiwave软件的模拟 (27)3.3.3 仿真结果分析 (28)3.3.3.1模拟时间的影响 (28)3.3.3.2 模拟时间的影响 (29)3.3.3.3波导粗糙散射损耗与弯曲半径关系 (30)3.4 本章小结 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献： (34)第一章绪论1.1引言21世纪人类将迈进一个高度信息化的社会和网络时代，通信和网络的发展将深刻地改变人类社会的面貌，信息将成为社会机体中的灵魂，人们对通信信息量的需求呈现爆炸般的指数增长，随着高容量和高速度通信事业的发展，电子学和微电子学遇到了其局限性的困扰。
与电子相比，光子作为信息载体不仅响应速度快，而且信息容量大。
因此，信息载体由电子过渡到光子，电通信到光通信成为必然发展趋势。
由于微环谐振器在光纤通讯方面的独特优势，其已经在光纤通讯领域变为各国争相攻克的方面。
光纤通信主要包括光纤光缆、光电子器件及光通信系统设备等三个部分。
而光电子器件在光通信中起着至关重要的作用。
当前，集成光电子器件的研究方向是微型化、集成化和规模化。
由于微环谐振器具有结构简单、便于制作和集成度高的优点，已经在集成光学领域内引起了科技工作者们极大的兴趣，人们对其展开了广泛深入的理论与实验研究。
目前国内外对微环谐振器的研究，主要集中在波分复用和滤波方面，因为微环谐振器在这两方面的应用潜力非常突出。
1.2微环谐振器简介光微环谐振器是Marcatili于1969年首先提出了的概念与结构。
他在《光绝缘波导弯曲》一文中详细介绍了微环波导谐振器的工作原理[1]。
总的来说，微环谐振器是制作在光波导上的微型环，它是由环半径为几十微米到几百微米的环形波导和直波导相互耦合构成，既可以是只有一个环的简单结构，也可以由多个环通过串联、并联等方式构成阵列。
图1.1给出了单个微环谐振器的基本结构示意图，其中(a)是单环和单一直波导耦合的情况，(b)是单环和两个平行直波导耦合的情况，（c）是单环和两个垂直直波导耦合的情况。
图1.1 微环谐振器的结构示意图(a)是单环和单一直波导耦合的情况；(b)是单环和两个平行直波导耦合的情况；(c)是单环和两个垂直直波导耦合的情况微环结构和我们熟知的F-P 谐振腔如图1.2（a ）一样,也是一种谐振腔结构。
当耦合进微环的光满足环形谐振条件时，即e m n Dm πλ=，D 为环的半径，e n 为环内的有效折射率，光在环里因为相位相同而形成正反馈，发生谐振，因而从另一波导耦合出去。
不满足谐振条件的光则从原波导输出，就实现了一个上下路滤波(Add/Drop Filter )(如图1.2(b))的作用。
图1.2 简单示意图 (a)F-P 腔，(b)微环谐振器的Add/Drop 滤波器1.3微环谐振器相关研究的国内外进展和现状经过了三十多年的发展，微环谐振器的研究已从最初的单元件、单功能光波导器件，向多功能、多元件单片集成的方向发展。
在光波导器件的研发中，美国、日本、韩国、欧洲等国家，都投入了很大的精力，并已经研制成功众多功能的光波导元器件。
这一领域的研究在国内也得到广泛的关注，吉林大学等单位基于甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环氧甲酯共聚物，采用反应离子刻蚀技术制备微环谐振滤波器及波分复用器研究：中科院上海光机所的专家在综述介绍文章中关注射了基于PMMA 、PCZ 、氟化聚酰亚胺树脂等聚合物的波导微环谐振，此外浙江大学、中国科学技术大学、复旦大学、武汉邮电学院等单位都投入了大量的研究下面本文分别介绍了微环谐振器在结构、功能、材料方面取得的进步。
1.3.1 微环谐振腔器结构的发展从结构方面看，基于微环谐振腔的器件结构变得更加灵活。
光波导微环谐振器是梅建集成光子学器件重要的基础光波导单元。
其独特的波长选择特性、高Q参数和结构紧凑等特点，使其成为新一代光通信和高速全光信号处理系统中的重要光子学功能器件。
图1.3a和图1.3b所示的两种结构是最简单的波导微环谐振腔结构。
这里我们主要讨论双信道结构，一般按信道波导间的排布方式上看，有平行结构与垂直结构两种。
从耦合方式上看，又分为对称耦合与临界耦合两种，这两种耦合方式各有优缺点。
从耦合位置看，又分为垂直耦合(vertical(0ut-of-plane)coupling)与横向耦合(1ateral(in-plane) coupling)。
目前研究较多的是垂直耦合方式。
从日本横滨国历大学的研究小组的研究方向变化过程中可以反应微环谐振腔结构的发展方向，1998年人他们研究并设计了平行信道横向耦合微环谐振腔滤波器。
从1999年到2004年他们主要研究了垂直耦合结构的微环谐振器，并且逐步朝多环领域发展。
图1.3 (a)横行耦合结构；(b)垂直耦合结构随着研究的进步和制作工艺的提高，多微环和微环阵列已经成为微环谐振腔领域的重点研究对象，这种多环结构提高了器件的性能。
人们不断还将微环谐振腔与一些其他器件或结构进行集成，使得微环谐振腔器件的结构更加多样化，实现了更加多的功能，例如将微环谐振腔与半导体放大器或马赫-曾德尔干涉仪相集成，从而使器件的性能更加优越化同时一些特殊结构的微环谐振器也同样引起了人们的兴趣。
1.3.2微环谐振腔器功能的变化从功能方面看，基于微环谐振腔的器件应用领域不断扩大。
近几年以波导微环谐振腔为基础的通信元器件大量涌现出来，如前面提到过的激光稳频和调频器，光波导分插复用器，生物化学传感器，调制器，光开关，光延时线，色散补偿器等。
这些器件作为光通信网络的基础功能器件，成为光通信领域研究的热点，它们的功能也正在逐渐被优化，它们所应用的领域也变得越来越广泛。
早在1994年日本的NRR实验室的研究人员通过实验验证了微环谐振腔滤波器的波长选择特性。
2003年德国的一个科研组织又将SOA集成到波导微环谐振腔中补偿谐振腔的损耗，很好地提高了谐振腔的光学性能。