Одређивање карактеристика оптичких филтара са микро-прстенастим резонатором методом коначних елемената
Characterization of optical filters based on micro-ring resonator by finite element method
Author
Milanović, Bojan Č.Mentor
Elazar, JovanCommittee members
Kolundžija, BrankoRađenović, Branislav
Crnjanski, Jasna

Gvozdić, Dejan

Metadata
Show full item recordAbstract
У докторату је дат приказ моделовања оптичких филтара са микро-прстенастим
резонатором применом методе коначних елемената. Предложени су алгоритми
за одређивање параметара микро-прстенастог резонатора који би резултирали
жељеном преносном карактеристиком.
Полупречник прстена је одређен из дводимензионалног модела на основу ре-
зонатне фреквенције прстена и слободног спектралног опсега микро-прстенастог
резонатора (FSR - ”Free Spectral Range”).
Резонатна фреквенција микро-прстенастог резонатора, добијеног из поступка
моделовања, упоређена је са сопственим вредностима (”Eigenvalue”) Хелмхолцо-
ве једначине осно-симетричног дводимензионалног модела. Како осно-симетри-
чни модел има експерименталну верификацију, искоришћен је за верификацију
предложених модела. Ред конвергенције решења је одређен из дводимензионал-
ног осносиметричног модела.
Растојање између прстена и праволинијског светловода је одређено из троди-
мензионалног модела. Тродимензионални модел је такође верификован помоћу
о...сно-симетричног модела. Комбинацијом методе коначних елемената и методе
спрегнутих модова зависних од времена, одређене су преносне карактеристике
микро-прстенастих резонатора.
За моделовање оптичних филтара на бази микро-прстенастих резонатора, пре-
дложен је 2,5 димензиони модел и метода са одређивањем параметара расејања
на дискретном скупу фреквенција.
Dissertation presents the modeling of optical filters with micro-ring resonators using
finite element method. Algorithms for determining the parameters of the micro-ring
resonator that would meet the desired transmission characteristics are proposed.
e radius of the ring is determined from the two-dimensional model based on the
resonant frequency of the ring and the free spectral range of micro-ring resonator (FSR
- ”Free Spectral Range”).
Resonant frequency of micro-ring resonators, resulting from the process of modeling,
was compared to Eigenvalues of Helmholtc’s equation of axial-symmetric twodimensional
model. Since, axysymmetric model is experimentally verified, it was used
to verify the proposed model. Convergence order of solutions is determined from the
two-dimensional axisymmetrical model.
e distance between the ring and the BUS waveguide is determined from a threedimensional
model. A three-dimensional model is also verified by using the axiallysymmetrical
model. By combinin...g the finite element method and the method of temporal
coupled modes, transmission characteristics of micro-ring resonators was determined.
For the modeling of optical filters, based on micro-ring resonators, 2.5 dimensional
model is proposed and method of determining