Chương 2 LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH MẠCH QUANG TỬ
2.4. Bộ vi cộng hưởng
2.4.2. Ứng dụng của bộ vi cộng hưởng
Bộ vi cộng hưởng có nhiều ứng dụng, đặc biệt nếu hệ số ghép τ hayκ có thể thay đổi được thì các ứng dụng của bộ vi cộng hưởng càng lớn.
Một tham số quan trọng đánh giá phẩm chất của bộ vi cộng hưởng là hệ số phẩm chất (Q-Quality factor). Hệ số Q được tính theo công thức [5]:
Q= 2π2ngR√ατ
λ(1−ατ) (2.32)
Trong đó, ng,R và λ là chỉ số chiết suất nhóm, bán kính vi cộng hưởng và bước sóng. Để đạt được Q cao, hệ số ghép κ phải nhỏ. Điều này có thể đạt được bằng cách thay đổi cấu trúc của MMI hoặc bộ ghép có hướng sử dụng trong cấu trúc vi cộng hưởng.
Bộ vi cộng hưởng đã được ứng dụng rộng rãi, bao gồm bộ lọc quang, chuyển mạch quang, bộ trễ quang, bộ nhớ quang, các cổng logic quang, bộ ghép kênh quang, phản xạ quang và cảm biến quang. Các cấu trúc thiết bị sử dụng vi cộng hưởng có kích thước nhỏ, đặc tính lựa chọn tần số nên đã trở thành cấu trúc không thể thiếu trong lĩnh vực thông tin quang và xử lý thông tin quang.
Ứng dụng trong các bộ lọc đa tầng
song song để tạo thành các bộ lọc quang có đặc tính mong muốn [30]. Trong các cấu trúc này, hệ số ghép phải được tính toán rất cẩn thận.
Ứng dụng trong các cấu trúc phản xạ
Cấu trúc phản xạ có ý nghĩa quan trọng trong thiết kế laser. Các bộ ghép MMI kết hợp với vi cộng hưởng có thể được sử dụng trong các cấu trúc này. Hình 2.12 thể hiện cấu trúc này. Tín hiệu phản xạ và truyền dẫn của cấu trúc này được mô phỏng trên Hình 2.13. Bằng cách thay đổi hệ số κ ta có thể điều khiển tín hiệu truyền dẫn và phản xạ qua cấu trúc.
Hình 2.12: Cấu trúc phản xạ dùng vi cộng hưởng
Hình 2.13: Cấu trúc phản xạ dùng vi cộng hưởng
Ứng dụng trong xử lý tín hiệu quang
Các bộ vi cộng hưởng có thể được ứng dụng trong các hệ thống xử lý tín hiệu toàn quang như làm bộ kiểm tra chẵn lẻ, bộ ghép kênh quang, bộ lọc quang, chuyển mạch quang,v.v... Trong các tài liệu như [15] đã trình bày các ứng dụng cơ bản của bộ vi cộng hưởng. Bộ vi cộng hưởng lần đầu tiên được đưa ra bởi Marcatili ở phòng thí nghiệm Bell Labs, bộ vi cộng hưởng đã được chế tạo trên nhiều vật liệu
khác nhau như InP, SiON, polyme, SOI. Bộ vi cộng hưởng có đặc điểm lựa chọn tần số, kích thước nhỏ đã trở thành thành phần cơ bản trong nhiều cấu trúc của thiết bị xử lý tín hiệu quang phức tạp.