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进入21世纪，互联网通信业务迅速发展。社会的发展由于信息化有了天翻地覆的变化。微谐振器在基础和应用研究中都有很多应用。现有和新兴的微谐振器应用之一是用于WDM系统的波长选择性组件。

WDM在光信息领域是一种比较成熟的技术，通过耦合多个波长，来提高每根光纤的总带宽。基于不同的信道载波，WDM技术将低光纤损耗的区域划分为多个单独的通信信道，在输出和接收端口设置波分复用器来创建和分离不同的信号。当今利用WDM技术，实现了传输速率完全能达到16.4Tbit/s，传输距离超过2000km的超大容量光传输方案[1]。在完整的WDM光纤通信系统中，为了使信号能成功传输，需要许多光电和电光转换设备，如隔离器[2、3]、光开关[4、5]用器等。在这以后，微环谐振器作为光开关、滤波器和光延时等等被陆续提出。

微环谐振器是纳米技术中重要的器件，适用于微型和纳米光通信中的许多应用。现在已经研究了微型和纳米谐振器中的光的非线性行为，并把这种研究应用于通信安全性。此外，环形腔内的场积分可以用于基于增强的非线性效应的所有光信号处理功能。

为了有效降低光学系统和整个光纤通信系统的成本，无源和有源的光学器件，组装到相同的基板上，可以利用谐振器密度高的优点来升高波导器件中的非线性效应。除此之外，具有高品质的微环结构，利用其超高灵敏度，广泛应用在传感器领域。同时，采用多种方法，比如光波干涉，减小微环半径等都有利于有效扩展微环谐振器的FSR（自由光谱范围），从而有效增加信道数量。

1、国内外研究现状

一直以来微环谐振器都是光纤通信和集成光学领域的研究热点之一，长期以来受到国内外学者的关注。光纤在20世纪60年代被广泛使用，由于其在通信行业中的重要性，20世纪20年代开始，几个科学技术研究了诸如光纤的介质波导的类型，其中最着名的是Rayleigh，Summerfield和Debye。电介质波导包括由另一介电材料（例如具有较低折射率的空气，玻璃或塑料）包围的介电材料。光纤是介质波导的一个很好的例子，能在光纤内发生光的发射，传输，检测，放大，调制和切换等重要现象。目前，学者已经根据耦合模理论，总结出了微环谐振器传输函数的表达式;通过传输矩阵法分析了直波导和弯曲波导之间的耦合，研究了微环结构参数与耦合系数之间的关系;通过时域有限差分法进行数值仿真模拟微环谐振器，得到它的频谱响应曲线。通过分析得到结果表明:微环半径变小使微环的弯曲损耗增大，品质因子变大使自由光谱范围增大。波导厚度对微环的性能参数的影响较小。第三章对这个结果进行了详细说明。

然而，由于工艺制作以及生产过程的苛刻要求，制作微环谐振器非常困难。微环谐振器的器件应用比较广泛，在光通信和网络系统中有非常广泛的应用。它具有与其他光学元件连接并成为单一集成系统的能力。集成环形谐振器在过去几年中已经被使用，并出现在许多光通信领域。它们适用于与其他组件的单片集成。

2、微环谐振器的应用

光纤在20世纪60年代开始广泛使用，由于其对通信行业的重要性，微环谐振器可用于许多研究领域，如纳米量级的光通信，信号处理和网络安全，在这些方面有非常大的应用前景。非线性环形谐振器可以集成到单个系统中。多分子光产生能使研究技术变得更加新颖，可用于增加通信信道容量。高容量和安全的光通信信号是光纤通信和信号处理中的主要问题。环形谐振器内的信号的非线性行为表现出有趣的现象，其中可以获得孤立形式的信号，这些信号有着安全和高容量的特点，适用于用于长距离通信。 (责任编辑：qin)