Scattering of Optical Pulses by Add-Drop Filters on Dielectric Microresonators

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorTrubin, A. A.
dc.date.accessioned2022-02-17T09:08:56Z
dc.date.available2022-02-17T09:08:56Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenWe consider a system of ring microresonators with whispering gallery oscillations of ultrahigh-Q, which are widely used to construct various integrated filters of the optical wavelength range. Using the perturbation theory, an electrodynamic model has been developed that describes a complex system of coupled microresonators with doubly degenerate types of natural oscillations, as well as located between two different transmission lines. General analytical expressions are obtained for describing the non-mutual characteristics of the scattering of the eigenwaves of a line on a system of optical microresonators that form a channel splitter. The frequency dependences of the scattering matrix of optical filter couplers with several communication channels are calculated. Based on the constructed analytical model, the time Green’s functions are calculated for filters with serial coupling between microresonators, filters with microresonators coupled along the side wall and two transmission lines, as well as filters built on a double lattice of microresonators coupled along two transmission lines. The envelopes of optical pulses scattered by filters into various channels are considered. The envelopes of a rectangular and Gaussian single pulses scattered by 10-cavity filters of various designs are studied. The mutual influence of several rectangular as well as Gaussian pulses during their scattering by multilink optical splitters is investigated. Based on a comparison of the data obtained for the three types of structures, it is concluded that filters with laterally coupled microresonators are preferred. The obtained practical simulation results can significantly reduce the computation time and optimize complex multi-resonator structures of optical communication systems that simultaneously perform the functions of separation, or combination of channels.uk
dc.description.abstractruРассматривается система кольцевых микрорезонаторов с колебаниями шепчущей галереи сверхвысокой добротности, широко применяемых для построения различных интегральных фильтров оптического диапазона длин волн. С помощью теории возмущений разработана электродинамическая модель, описывающая сложную систему связанных между собой микрорезонаторов с двукратно вырожденными типами собственных колебаний, а также расположенных между двумя разными линиями передачи. Получены общие аналитические выражения для описания не взаимных характеристик рассеяния собственных волн линии на системе оптических микрорезонаторов, которые образуют фильтр-разветвитель каналов. Рассчитаны частотные зависимости матрицы рассеяния оптических фильтров-разветвителей с несколькими каналами связи. На основе построенной аналитической модели, рассчитаны временные функции Грина для фильтров с последовательной связью между микрорезонаторами, фильтров с микрорезонаторами, связанными по боковой стенке и двум линиям передачи, а также фильтров, построенных на двойной решетке микрорезонаторов, связанных по двум линиям передачи. Рассмотрены огибающие оптических импульсов, рассеиваемых фильтрами-разветвителями в различные каналы. Рассмотрены огибающие прямоугольного и Гауссовского одиночного импульсов, рассеиваемых на 10-резонаторных фильтрах различной конструкции. Исследовано взаимное влияние нескольких прямоугольных, а также Гауссовских импульсов при их рассеянии на многозвенных оптических фильтрах-разветвителях. На основе сравнения полученных данных для трех видов конструкций, сделан вывод о предпочтительности применения фильтров с последовательно связанными микрорезонаторами. Полученные практические результаты моделирования позволяют значительно сократить время вычислений и оптимизировать сложные многорезонаторные структуры оптических систем связи, одновременно выполняющие функции разделения, или объединения каналов.uk
dc.description.abstractukРозглядається система кiльцевих мiкрорезонаторiв з коливаннями шепочучей галереї надвисокої добротностi, якi широко використовуються для побудови рiзноманiтних iнтегральних фiльтрiв оптичного дiапазону довжин хвиль. За допомогою теорiї збурень розроблена електродинамiчна модель, яка описує складну систему зв’язаних мiж собою мiкрорезонаторiв з двократно виродженими типами власних коливань, а також розташованих мiж двома рiзними лiнiями передачи. Отриманi загальнi аналiтичнi вирази для опису не взаємних характеристик розсiювання власних хвиль лiнiї на системi оптичних мiкрорезонаторiв, якi утворюють фiльтр-розгалужувач. Розрахованi частотнi залежностi матрицi розсiювання оптичних фiльтрiв-розгалужувачiв з декiлькома каналами зв’язку. На основi побудованої аналiтичної моделi, розрахованi часовi функцiї Грiна для фiльтрiв з послiдовним зв’язком мiж мiкрорезонаторами, фiльтрiв з мiкрорезонаторами зв’язаними по боковiй стiнцi, та двом лiнiям передачи, а також фiльтрiв, побудованих на подвiйнiй решiтцi мiкрорезонаторiв, зв’язаних з двома лiнiями передачи. За допомогою використання знайдених часових функцiй Грiна, розрахованi огинаючi оптичних iмпульсiв, розсiюваних фiльтрами-розгалужувачами в рiзнi канали зв’язку. Розглянутi огинаючi прямокутного та Гауссовского одиночних iмпульсiв, розсiюваних на 10-резонаторних фiльтрах рiзних конструкцiй. Дослiджено взаємний вплив декiлькох прямокутних, а також Гауссовских iмпульсiв при їх розсiюваннi на багатоланкових оптичних фiльтрах-розгалужувачах. На основi порiвняння отриманих даних для трьох найбiльш поширених видiв конструкцiй, зроблено висновок про перевагу застосування фiльтрiв з послiдовно зв’язаними мiкрорезонаторами. Отриманi практичнi результати моделювання дозволяють суттєво скоротити час розрахункiв та оптимiзувати складнi багаторезонаторнi структури оптичних систем зв’язку, одночасно виконуючих функцiї розподiлу, або об’єднання каналiв.uk
dc.format.pagerangeС. 29-35uk
dc.identifier.citationTrubin, A. A. Scattering of Optical Pulses by Add-Drop Filters on Dielectric Microresonators / Trubin A. A. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2020. – Вип. 83. – С. 29-35. – Бібліогр.: 15 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2020.83.29-35
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46568
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, Вип. 83uk
dc.subjectdielectric microresonatoruk
dc.subjectscatteringuk
dc.subjectpulseuk
dc.subjectAdd-Drop filteruk
dc.subjectDouble-channel SCISSORuk
dc.subjectTwisted Double-channel SCISSORuk
dc.subjectдiелектричний мiкрорезонаторuk
dc.subjectрозсiюванняuk
dc.subjectiмпульсuk
dc.subjectфiльтр-розгалужувачuk
dc.subjectдвоканальний фiльтр на оптичних мiкрорезонаторах, зв’язаних по боковiй стiнцiuk
dc.subjectдиэлектрический микрорезонаторuk
dc.subjectрассеяниеuk
dc.subjectимпульсuk
dc.subjectфильтр-разветвительuk
dc.subjectдвухканальный фильтр на оптических микрорезонаторах, связанных по боковой стенкеuk
dc.subject.udc621.372uk
dc.titleScattering of Optical Pulses by Add-Drop Filters on Dielectric Microresonatorsuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPIRR-2020_83_29-35.pdf
Розмір:
387.67 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 83