雙帶濾波器是一種在寬譜範圍內(nei) 具有兩(liang) 個(ge) 通帶或阻帶的濾波器，在微波通信領域，雙帶濾波器常用來濾取兩(liang) 個(ge) 有用的微波信號並加以合成，這方麵已較為(wei) 成熟。直到近幾年，的雙帶濾波器才開始受到人們(men) 關(guan) 注，結合光子集成，它在光調製、、光信號處理與(yu) 光傳(chuan) 感等領域都有良好的應用前景。目前，集成雙帶濾波器主要基於(yu) 兩(liang) 個(ge) 級聯的微環諧振器實現，而借助於(yu) 環內(nei) 光反射作用，單個(ge) 微環也能得到雙帶濾波特性，使器件尺寸縮小一半，但其弊端是插入損耗較大。 

   （WNLO）武漢光電國家實驗室光互連及光信號處理團隊首次提出並研製出基於(yu) 單個(ge) 微盤諧振器的雙帶濾波器，利用微盤雙行波模工作特性，解決(jue) 了雙帶濾波器的結構緊湊、低插入損耗與(yu) 高隔離度難以兼得的難題。研究結果發表在美國學會(hui) 期刊Optics Letters（2011, Vol.36,Issue 23, pp.4494-4496）上。相關(guan) 研究得到了國家自然科學基金與(yu) 光電國家實驗室專(zhuan) 項經費的支持。 
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   他們(men) 還首次基於(yu) 傳(chuan) 輸矩陣理論，建立了描述波導耦合雙模微盤諧振器響應的解析模型，並從(cong) 物理上闡述了高性能雙帶濾波是由腔內(nei) 兩(liang) 行波模式的共存與(yu) 競爭(zheng) 引起的。與(yu) 微環不同，微盤是一種多模諧振器結構，要使它保持雙行波模工作，就應當有效激發兩(liang) 個(ge) 低階模，並強烈抑製其它高階模式。FDTD方法數值模擬證明，微盤諧振器的半徑比較小時，微盤的徑向模式階次數量隻有兩(liang) 個(ge) ，優(you) 化設計直波導尺寸及波導與(yu) 微盤的間距，可以有效激發兩(liang) 個(ge) 低階模式，使它們(men) 具有相近的濾波特性。在SOI襯底上，采用微納加工手段製出了波導耦合的微盤諧振器，微盤半徑為(wei) 3微米，波導寬度為(wei) 300納米，而波導與(yu) 微盤的間距為(wei) 170納米（如圖1）。實驗表明，雙帶濾波器的光隔離度超過20dB，而插入損耗則小於(yu) 2dB，實驗結果與(yu) 理論模型相符（如圖2）。若利用矽中的等離子色散效應或熱光效應，這種雙帶濾波器還可實現可調節功能。 

   等離子色散效應是指載流子濃度變化導致材料折射率發生改變的現象，利用該機製實現可調節具有響應速度快、功耗低等特點。同樣是基於(yu) 矽的微盤諧振器，黃慶忠博士、張新亮教授、夏金鬆教授、餘(yu) 金中教授采用載流子注入手段（如圖3），利用矽的等離子色散效應，改變了微盤中折射率分布，成功實現了對微盤光譜響應的有效控製，響應時間僅(jin) 為(wei) 2納秒，相關(guan) 研究結果發表在Applied Physics B (2011,Vol.105,pp.353-361)上，此項研究同樣得到了國家自然科學基金與(yu) 光電國家實驗室專(zhuan) 項經費的支持。 

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