微环谐振器的临界耦合,欠耦合,过耦合区分:_欠耦合

 

 

 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 st=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 st≠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 st≠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