Towards a New Implementation of Bandpass Filters on Basis of Band-Stop Structures on Dielectric WGM Microresonators

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorGrygorenko, O. G.
dc.contributor.authorTrubin, O. O.
dc.date.accessioned2023-12-05T09:07:33Z
dc.date.available2023-12-05T09:07:33Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractA new method of constructing band-stop filters based on a system of optical microresonators with whispering gallery oscillations of ultra-high Quality factor (Q) is proposed, which are widely used in various integral filters of the optical wavelength range. To reduce the mutual coupling, the system of microresonators is located on different sides of the regular transmission line. With the help of perturbation theory, an electrodynamic model of filters was developed, which describes a complex system of interconnected microresonators with doubly degenerate types of natural oscillations. The obtained general analytical expressions are used to describe the characteristics of the scattering of natural waves of the line on the system of optical microresonators, which form a band-stop filter or an alternative band-pass filter. The frequency dependencies of the filter scattering matrix were calculated and analyzed. On the basis of the built analytical model, and using the periodicity of the microresonators’ own oscillations, with a change in the free spectral range (FSR) value, the possibility of constructing a new class of band-pass filters has been proven. The new filters differ from the known ones in that they simultaneously use two types of natural oscillations of adjacent microresonators. Amplitude-frequency characteristics of filters with different sizes of operating frequency bands are calculated. Based on the comparison of the obtained data, a conclusion about the reduced dependence of the losses of the proposed filters on the bandwidth is made. It is noted that the amplitude-frequency characteristics of the new class of filters are close to linear ones. The obtained practical simulation results allow significantly reducing the calculation time and optimizing complex multi-resonator structures for optical communication systems.uk
dc.description.abstractotherЗапропоновано новий спосiб побудови смуговозагороджуючих фiльтрiв на основi системи оптичних мiкрорезонаторiв з коливаннями шепочучої галереї надвисокої добротностi, якi широко використовуються в рiзноманiтних iнтегральних фiльтрах оптичного дiапазону довжин хвиль. Для зменшення взаємного зв’язку, система мiкрорезонаторiв розташована з рiзних сторiн регулярної лiнiї передачи. За допомогою теорiї збурень, розроблена електродинамiчна модель фiльтрiв, яка описує складну систему зв’язаниих мiж собою мiкрорезонаторiв з двократно виродженими типами власних коливань. Отриманi загальнi аналiтичнi вирази використовуються для опису характеристик розсiювання власних хвиль лiнiї на системi оптичних мiкрорезонаторiв, якi утворюють смугово-загороджуючий або альтернативний смугово-пропускаючий фiльтри. Розрахованi та проаналiзованi частотнi залежностi матрицi розсiювання фiльтрiв. На основi побудованої аналiтичної моделi та, використовуючи перiодичнiсть власних коливань мiкрорезонаторiв зi змiною величини FSR, доведена можливiсть побудови нового класу смуговопропускаючих фiльтрiв. Новi фiльтри вiдрiзняються вiд вiдомих тим, що використовують одночасно два типи власних коливань мiкрорезонаторiв, сумiжних за частотами. Розраховано амплiтудно-частотнi характеристики фiльтрiв з рiзними величинами смуг робочих частот. На основi порiвняння отриманих даних, зроблено висновок про зменшену залежнiсть втрат запропонованих фiльтрiв вiд ширини смуги пропускання. Вiдмiчається, що амплiтудно-частотнi характеристики нового класу фiльтрiв близькi до лiнiйних. Отриманi практичнi результати моделювання дозволяють суттєво скорочувати час розрахункiв та оптимiзувати складнi багаторезонаторнi структури для оптичних систем зв’язку.uk
dc.format.pagerangePp. 11-16uk
dc.identifier.citationGrygorenko, O. G. Towards a New Implementation of Bandpass Filters on Basis of Band-Stop Structures on Dielectric WGM Microresonators / Grygorenko O. G., Trubin O. O. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 93. – С. 11-16. – Бібліогр.: 17 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2023.93.11-16
dc.identifier.orcid0000-0001-5019-9060uk
dc.identifier.orcid0000-0002-9596-195Xuk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/62745
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 93uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectdielectric microresonatoruk
dc.subjectwhispering gallery oscillationsuk
dc.subjectband stop filteruk
dc.subjectFSR – free spectral rangeuk
dc.subjectbandpass filteruk
dc.subjectдiелектричний мiкрорезонаторuk
dc.subjectколивання шепочучої галереїuk
dc.subjectсмуго-загороджуючий фiльтрuk
dc.subjectсмуговий фiльтрuk
dc.subject.udc621.372uk
dc.titleTowards a New Implementation of Bandpass Filters on Basis of Band-Stop Structures on Dielectric WGM Microresonatorsuk
dc.title.alternativeДо нової реалiзацiї смугових фiльтрiв на основi загороджуючих структур на дiелектричних WGM мiкрорезонаторахuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
1956-5770-1-10-20230930.pdf
Розмір:
1.09 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 93