微环谐振器
基于微环谐振器光学逻辑器件的设计与研究
基于微环谐振器光学逻辑器件的设计与研究基于微环谐振器光学逻辑器件的设计与研究一、引言随着信息技术的迅速发展，需要处理大量数据的需求不断增加。
传统的电子器件在处理速度、功耗和集成度等方面已经面临一定的瓶颈。
为了满足高速处理和低功耗的要求，光学器件被广泛研究和应用。
其中，利用微环谐振器的光学逻辑器件因其小型化、低能耗和快速响应等优势备受关注。
二、微环谐振器的基本原理微环谐振器是一种基于光的波导器件，由一个环形波导构成。
当输入光信号经过微环谐振器时，会在环周产生共振现象。
其共振与输运能量被限制在环内，从而实现光的储存和传导功能。
三、微环谐振器光学逻辑的工作原理微环谐振器可利用光的干涉和耦合效应实现光学逻辑运算，如与门、非门等。
这些逻辑运算是基于光在微环谐振器中的传播路径和相位差的变化进行的。
1. 与门与门是常见的逻辑运算器，用于判断两个输入信号是否同时满足高电平状态。
在微环谐振器中，可以利用光的干涉效应实现与门的功能。
当两个输入光信号经过微环谐振器时，若两个信号的相位相同，则它们会在谐振器的输出口相干叠加，产生高光强输出；若两个信号的相位不同，则它们会在谐振器的输出口互相干扰，产生低光强输出。
这样就实现了与门的逻辑功能。
2. 非门非门是另一种常见的逻辑运算器，用于反转输入信号的状态。
在微环谐振器中，可以利用光的耦合效应实现非门的功能。
当输入信号经过微环谐振器时，其与环路内的储存光相干耦合，产生增强的输出信号；而当输入信号被反向后，其与环路内的储存光相干耦合的效应被抵消，产生减弱的输出信号。
这样就实现了非门的逻辑功能。
四、微环谐振器光学逻辑器件设计微环谐振器光学逻辑器件的设计涉及波导的制备、谐振腔的构建及参数的调节等。
以下是一般的器件设计流程：1. 波导材料的选择选择材料的光学特性，如折射率、损耗等，根据需要确定波导材料，常用的材料有硅、氮化硅等。
2. 波导制备通过光刻技术和刻蚀技术，在衬底上制备出所需的波导结构，包括微环谐振器的环形波导和输入/输出波导。
微环谐振器的热光效应
微环谐振器的热光效应微环谐振器是一种在微纳光子学领域广泛应用的器件，它具有非常高的品质因子和紧凑的结构。
热光效应是指当微环谐振器受到外部热源的影响时，其性能会发生改变。
这种效应在许多光子学器件中都是一个重要的问题，需要深入研究和解决。
当微环谐振器受到外部热源的影响时，会导致其结构发生变形，从而改变其光学特性。
这种变形会导致微环的谐振波长发生偏移，品质因子降低以及损耗增加。
因此，热光效应会对微环谐振器的性能产生负面影响，限制其在应用中的表现。
为了克服热光效应带来的问题，研究人员提出了一些解决方案。
一种常见的方法是通过优化微环谐振器的结构设计，使其更加稳定和抗热。
例如，可以通过优化材料的选择、结构的设计和加工工艺等手段，来降低微环谐振器受到热源影响的程度，减小热光效应的影响。
另一种方法是利用温度调节技术来对微环谐振器进行控制。
通过控制微环谐振器周围的温度，可以改变其结构的温度分布，从而减小热光效应的影响。
例如，可以利用热沉降技术来降低微环谐振器周围的温度梯度，减小热光效应对器件性能的影响。
此外，还可以利用光子泵浦和光声效应等技术来对微环谐振器进行控制，进一步减小热光效应的影响。
通过在微环谐振器周围引入适当的光子泵浦或者利用光声效应来改变微环谐振器的结构，可以有效地抑制热光效应的发生，提高器件的性能表现。
总的来说，热光效应是微环谐振器中一个需要重点关注和解决的问题。
通过优化结构设计、利用温度调节技术、光子泵浦和光声效应等手段，可以有效地减小热光效应对微环谐振器性能的影响，提高器件的性能和稳定性。
这将有助于微环谐振器在光子学领域的应用和发展，促进微纳光子学技术的不断进步和创新。
第3章 微环谐振器_95-122
输出信道中输出，从而实现了解复用功能。
105 什么是 MRR 的自由光谱区（FSR）？其表达式为 FSR = λnc mn g
试阐述其与相关参量的关系。 MRR输出光谱中两个相邻的谐振峰之间的波长差称为自由光谱区（FSR），上式说
4
明，真空中光波长λ越大，或模有效折射率nc越大，或谐振级数m越小，或群折射率ng越 小，FSR就越大。
κ1 = κ2 ，下信道谐振波长的输出光功率可以达到 100％。当二者不等时，即 κ1 ≠ κ2 ，下
信道谐振波长的输出光功率小于 100％，这相当于产生一个附加损耗，二者相差越大， 这一附加损耗越大，同时谐振峰变得越宽，非谐振波长的输出光功率变得越大，器件的 滤波性能变得越差。因此为了消除这一附加损耗，使下信道谐振波长的输出光功率最大 并使非谐振波长的输出光功率变小，应选择微环与两条信道间具有相同的振幅耦合比 率。由图(b)可见，在有损耗情况下，下信道中心波长的输出光功率不可能达到 100％。 振幅耦合比率 κ 越大，谐振峰变得越宽，非谐振波长的输出光功率就变得越大，器件的 滤波性能就越差，因此谐振峰不能过宽。但是谐振峰也不能过窄，否则器件因材料、工 艺和温度变化等原因引起谐振峰产生漂移时，器件将不能很好地滤波。一般情况下振幅 耦合比率 κ 可在 0.1~0.2 的范围内选取。
ΔR
=
∂R ∂m
Δm
+
∂R ∂λ
Δλ
=
1 2πnc
⎜⎜⎝⎛ λΔm
+
mn g nc
Δλ ⎟⎟⎠⎞
式中 ΔR 为相邻微环半径差， Δm 为相邻微环谐振级数差，Δλ为波长间隔，试对其进行
适当的讨论。
在微环谐振波分复用器中，两个相邻微环之间的半径之差称为相邻微环半径差。上
微环谐振器的临界耦合，欠耦合，过耦合区分：
微环谐振器的临界耦合，⽋耦合，过耦合区分：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s t=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s t≠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s t≠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。
微环谐振器
S
B 1 t j B 2 j A1 t A2
B1 B1
B2 A2 B1 A1
散射矩阵法
B 1 t B j 2 j A1 t A2
B2 A2 B1 A1
0 exp[ j( R ) 2R ] A2 q 0 exp[ j( R )2R ] B 2
单环双波导
A4 A1 p 2 q p1 B 4 B1
A1
B1 A2 B2 A3 B3 B1 A4
并联双环滤波器
A41 A11 p 2 q p1 B 41 B 11 A42 A12 p 2 q p1 B 42 B 12
A12 B11 exp[ j( R )L]
A41 B 42 exp[ j( R )L]
1
ni （ni i ） i （ni j ） j ni i sin i ni j cos i
E r E r 0e i[k ( •sin r x cos r y )t ]
1
Et Et 0e i[k ( •sin t x cos t y )t ]
B11 A11 A21 A12 B12 A22 B22 A32 B32 A31 A42 B42
L
B21
B31
B41
A41
并联双环滤波器
B 11 MA11 NA41 B 41 NA11 MA41
2
B 12 MA12 NA42 B 42 NA12 MA42
B11 A11
i ( H ) E
串联双微环谐振器原理
串联双微环谐振器原理串联双微环谐振器原理谐振器是现代电路中不可或缺的部分，它广泛应用于通信、雷达、微波和射频等领域。
谐振器可以实现信号的选择性传输和增强，从而在电子工程中起到至关重要的作用。
其中，双微环谐振器是一种高效的微波谐振器，它通过其高品质因数和小体积受到广泛的关注。
本文将详细介绍串联双微环谐振器的原理及其应用。
一、单微环谐振器原理在介绍双微环谐振器之前，我们先来了解一下单微环谐振器的原理。
单微环谐振器是一种微波谐振器，由微环、线路传输线、馈线和负载组成。
当微环内部存在一定的能量时，由于微环的高Q值（即品质因数），能量可以在微环内部长时间储存而不损失。
当外界频率与微环的谐振频率相同时，能量会不断在微环内部循环，使得电路中的电流和电压不断增强，形成谐振。
该谐振器具有高品质因数、小尺寸、低损耗等优点，在通信、雷达和微波等领域有着广泛的应用。
二、双微环谐振器原理双微环谐振器是一种由两个微环相互作用而形成的谐振器，它通过串联两个微环实现微波传输。
双微环谐振器的原理与单微环谐振器相似，都依赖于微环的谐振来实现能量转移。
不同的是，双微环谐振器中的两个微环相互作用，能够精确控制能量的传输和着陆，从而使其具有更高的品质因数和更小的体积。
双微环谐振器的工作原理是：在传输线上加入一个微环，通过馈线将输入信号输入到其中一个微环，当微波信号从第一个微环传输到第二个微环时，由于两个微环的电容和电感产生了一定的交互作用，从而形成了新的谐振模式。
这种模式可以通过改变微环的半径、线宽、间距等参数来调节，从而实现对电路的优化。
三、双微环谐振器的应用双微环谐振器在各种无线通信器件中具有广泛应用，例如在低噪声放大器、混频器、带通滤波器和频率合成器等中均可见其身影。
这种谐振器也被广泛应用于基于射频MEMS技术的各种应用中，如集成电路、驻波变压器、功率放大器等。
相比传统的谐振器，双微环谐振器具有体积小、品质因数高和损耗低等优点，因此被广泛应用于各种高端通信和雷达系统。
新型微环谐振器及其传感特性研究
新型微环谐振器及其传感特性研究新型微环谐振器及其传感特性研究近年来，微纳技术的快速发展带来了许多新型器件和材料的涌现，其中微环谐振器作为一种高灵敏度、高选择性的传感器，在光电子学、生物医学和环境监测等领域中得到了广泛的应用。
本文将介绍一种新型微环谐振器的结构设计和传感特性研究。
首先，我们简要介绍一下微环谐振器的基本原理。
微环谐振器是一种由环形光波导构成的谐振腔结构，通过调节环形光波导的尺寸和折射率来实现不同波长的谐振模式。
当外界环境发生变化时，微环谐振器的谐振波长会发生改变，从而可以通过检测谐振波长的变化来实现对环境参数的敏感检测。
在传感方面，新型微环谐振器具有几个特点。
首先，采用高折射率材料制作的微环谐振器具有更高的光波导参量，可以实现更小的尺寸和更大的灵敏度。
其次，由于谐振模式是通过环形光波导的尺寸和折射率来调节的，因此可以实现多种不同波长的传感模式，并且可以通过控制传感模式的距离来实现多参数传感。
此外，由于微环谐振器的谐振波长与外界环境的折射率有关，可以通过改变环境折射率来实现对不同物质的检测。
为了研究新型微环谐振器的传感特性，我们设计并制备了一种基于硅光子学的微环谐振器。
该微环谐振器的尺寸为50μm × 50μm，采用硅基材料，工作波长为1550nm。
通过光刻和热氧化等工艺步骤，成功制备了微环谐振器的样品。
接下来，我们对微环谐振器的传感特性进行测试。
首先，通过将样品置于不同折射率溶液中，我们测量了谐振波长随溶液折射率的变化。
实验结果表明，谐振波长随溶液折射率呈现线性关系，且灵敏度约为100 nm/RIU (Refractive Index Unit)。
这表明新型微环谐振器具有较高的灵敏度和选择性。
接着，我们进行了多参数传感实验。
通过引入两个微环谐振器，分别浸泡在不同折射率溶液中，我们测量了两个谐振波长随溶液折射率的变化。
实验结果表明，两个微环谐振器的谐振波长变化具有较好的线性关系，可以实现多参数传感。
基于级联微环谐振器的光学滤波器设计
一、概述随着光通信技术的迅速发展，光学滤波器作为光通信系统中的重要组成部分，其设计与性能表现变得日益重要。
级联微环谐振器作为一种新型的光学滤波器结构，在近年来得到了广泛的关注。
本文将基于级联微环谐振器的光学滤波器设计进行详细讨论。
二、级联微环谐振器的基本原理级联微环谐振器是一种基于微环谐振器的新型结构，它可以通过将多个微环谐振器级联在一起，实现更加灵活和高效的光学滤波器设计。
级联微环谐振器的基本原理是利用不同长度的微环谐振器的耦合效应，来实现对光信号的滤波和调制。
三、级联微环谐振器的设计要点1. 耦合效应的控制级联微环谐振器的设计要点之一是对耦合效应进行精确的控制。
通过合理设置微环谐振器之间的耦合长度和耦合强度，可以实现对光信号波长的精确控制和滤波效果的优化。
2. 匹配波导的设计级联微环谐振器的设计还需要考虑到波导的匹配效果，即在微环谐振器之间设计匹配波导，以保证光信号的有效耦合和传输。
3. 优化微环谐振器的尺寸微环谐振器的尺寸对其滤波性能有着重要的影响，设计级联微环谐振器时需要对微环谐振器的尺寸进行优化，以实现更好的滤波效果和更小的插入损耗。
四、级联微环谐振器的光学滤波器设计方法1. 设计级联微环谐振器的拓扑结构首先需要确定级联微环谐振器的拓扑结构，即确定微环谐振器之间的耦合方式和波导的布局。
根据具体应用需求，可以选择串联或并联等不同的拓扑结构。
2. 进行模拟与优化利用光学仿真软件，进行级联微环谐振器的光学特性分析与优化。
通过改变微环谐振器的尺寸、波导的设计等参数，优化级联微环谐振器的滤波性能。
3. 制备级联微环谐振器根据设计的参数，进行级联微环谐振器的制备工艺，包括光刻、沉积、腐蚀等工艺步骤。
4. 性能测试与调整对制备好的级联微环谐振器进行性能测试，包括透射光谱分析、插入损耗测试等。
根据测试结果对级联微环谐振器进行调整，以达到设计要求的光学滤波效果。
五、级联微环谐振器的应用与展望级联微环谐振器作为一种新型的光学滤波器结构，具有优异的滤波性能和灵活的设计方法，已经在光通信、生物传感等领域得到了广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实用微环谐振器的设计摘要由于微环谐振器是现在带光纤通讯的关键部件之一，因此对于微环谐振器的理论研究具有极其重要的必要性。
本文首先简单介绍了微环谐振器的基本特点，然后介绍了微环谐振器在实际中的各种应用和微环谐振器的发展史，接着系统理论的分析了微环谐振器的基本原理，然后在微环谐振器的性能指标里详细介绍了微环谐振器的各种性能参数极其求解，由于微环谐振器的重要性，我们通过OPTIWA VE软件选择FDTD法对其进行了系统的模拟仿真，分析其各项参数。
微环谐振器的研究使人们有了对集成光学可行性的猜想，其对光纤通讯领域的影响是不言而喻的。
关键字：微环谐振器OPTIWA VE FDTDDesign of Practical Micro-ring ResonatorAbstract As the micro-ring resonator with optical fiber communication is now one of the key components, so the theory of micro-ring resonator has a very important research need.This article first introduces the basic micro-ring resonator characteristics, and the system theory of micro-ring resonator basic principles, and then micro-ring resonator performance indicators in detail the micro-ring resonator performance parameters is extremely solution, in view of the importance of micro-ring resonator, we adopt OPTIWAVE software from the system simulation, analysis of its parameters, then introduces two micro-ring resonator numerical simulation method: FDTD method, BPM method , and then introduced the micro-ring resonator variety of applications in practice, the best description of the micro-ring resonator history.Study of micro-ring resonators so that they had on the feasibility of integrated optics guess, its impact on optical communications is self-evident.Key words Micro-ring resonators OPTIWAVE FDTD目录摘要 (I)Abstract......................................................................................................................................... I I 第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2微环谐振器简介 (1)1.3微环谐振器相关研究的国内外进展和现状 (2)1.3.1 微环谐振腔器结构的发展 (3)1.3.2微环谐振腔器功能的变化 (4)1.4 微环谐振器的实际应用 (6)1.4.1 激光稳频和调频器 (6)1.4.2 光波导分插复用器 (7)1.4.3 生物化学传感器 (8)1.4.4 光开关 (9)1.4.5 光延时线 (10)1.4.6 色散补偿器 (11)1.5 本文主要工作 (12)1.6小结 (12)第二章微环谐振器的理论分析 (13)2.1 微环谐振器的基本理论 (13)2.2微环谐振器的性能指标 (15)2.2.1谐振波长 (16)2.2.2 微环谐振半径 (16)2.2.3 半径-波长色散方程 (17)2.2.4 自由光谱范围FSR (17)2.2.5谐振峰半高全宽 (18)2.3 本章小结 (19)第三章仿真模拟分析 (20)3.1 OPTIWAVE软件简介 (20)3.2 OPTIWAVE软件的基本操作 (20)3.3 利用Optiwave软件对FDTD模拟仿真分析 (25)3.3.1有限时域差分法(FDTD，Finite-Difference Time Domain)简介 (26)3.3.2利用Optiwave软件的模拟 (27)3.3.3 仿真结果分析 (28)3.3.3.1模拟时间的影响 (28)3.3.3.2 模拟时间的影响 (29)3.3.3.3波导粗糙散射损耗与弯曲半径关系 (30)3.4 本章小结 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献： (34)第一章绪论1.1引言21世纪人类将迈进一个高度信息化的社会和网络时代，通信和网络的发展将深刻地改变人类社会的面貌，信息将成为社会机体中的灵魂，人们对通信信息量的需求呈现爆炸般的指数增长，随着高容量和高速度通信事业的发展，电子学和微电子学遇到了其局限性的困扰。
与电子相比，光子作为信息载体不仅响应速度快，而且信息容量大。
因此，信息载体由电子过渡到光子，电通信到光通信成为必然发展趋势。
由于微环谐振器在光纤通讯方面的独特优势，其已经在光纤通讯领域变为各国争相攻克的方面。
光纤通信主要包括光纤光缆、光电子器件及光通信系统设备等三个部分。
而光电子器件在光通信中起着至关重要的作用。
当前，集成光电子器件的研究方向是微型化、集成化和规模化。
由于微环谐振器具有结构简单、便于制作和集成度高的优点，已经在集成光学领域内引起了科技工作者们极大的兴趣，人们对其展开了广泛深入的理论与实验研究。
目前国内外对微环谐振器的研究，主要集中在波分复用和滤波方面，因为微环谐振器在这两方面的应用潜力非常突出。
1.2微环谐振器简介光微环谐振器是Marcatili于1969年首先提出了的概念与结构。
他在《光绝缘波导弯曲》一文中详细介绍了微环波导谐振器的工作原理[1]。
总的来说，微环谐振器是制作在光波导上的微型环，它是由环半径为几十微米到几百微米的环形波导和直波导相互耦合构成，既可以是只有一个环的简单结构，也可以由多个环通过串联、并联等方式构成阵列。
图1.1给出了单个微环谐振器的基本结构示意图，其中(a)是单环和单一直波导耦合的情况，(b)是单环和两个平行直波导耦合的情况，（c）是单环和两个垂直直波导耦合的情况。
图1.1 微环谐振器的结构示意图(a)是单环和单一直波导耦合的情况；(b)是单环和两个平行直波导耦合的情况；(c)是单环和两个垂直直波导耦合的情况微环结构和我们熟知的F-P 谐振腔如图1.2（a ）一样,也是一种谐振腔结构。
当耦合进微环的光满足环形谐振条件时，即e m n Dm πλ=，D 为环的半径，e n 为环内的有效折射率，光在环里因为相位相同而形成正反馈，发生谐振，因而从另一波导耦合出去。
不满足谐振条件的光则从原波导输出，就实现了一个上下路滤波(Add/Drop Filter )(如图1.2(b))的作用。
图1.2 简单示意图 (a)F-P 腔，(b)微环谐振器的Add/Drop 滤波器1.3微环谐振器相关研究的国内外进展和现状经过了三十多年的发展，微环谐振器的研究已从最初的单元件、单功能光波导器件，向多功能、多元件单片集成的方向发展。
在光波导器件的研发中，美国、日本、韩国、欧洲等国家，都投入了很大的精力，并已经研制成功众多功能的光波导元器件。
这一领域的研究在国内也得到广泛的关注，吉林大学等单位基于甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸环氧甲酯共聚物，采用反应离子刻蚀技术制备微环谐振滤波器及波分复用器研究：中科院上海光机所的专家在综述介绍文章中关注射了基于PMMA 、PCZ 、氟化聚酰亚胺树脂等聚合物的波导微环谐振，此外浙江大学、中国科学技术大学、复旦大学、武汉邮电学院等单位都投入了大量的研究下面本文分别介绍了微环谐振器在结构、功能、材料方面取得的进步。
1.3.1 微环谐振腔器结构的发展从结构方面看，基于微环谐振腔的器件结构变得更加灵活。
光波导微环谐振器是梅建集成光子学器件重要的基础光波导单元。
其独特的波长选择特性、高Q参数和结构紧凑等特点，使其成为新一代光通信和高速全光信号处理系统中的重要光子学功能器件。
图1.3a和图1.3b所示的两种结构是最简单的波导微环谐振腔结构。
这里我们主要讨论双信道结构，一般按信道波导间的排布方式上看，有平行结构与垂直结构两种。
从耦合方式上看，又分为对称耦合与临界耦合两种，这两种耦合方式各有优缺点。
从耦合位置看，又分为垂直耦合(vertical(0ut-of-plane)coupling)与横向耦合(1ateral(in-plane) coupling)。
目前研究较多的是垂直耦合方式。
从日本横滨国历大学的研究小组的研究方向变化过程中可以反应微环谐振腔结构的发展方向，1998年人他们研究并设计了平行信道横向耦合微环谐振腔滤波器。
从1999年到2004年他们主要研究了垂直耦合结构的微环谐振器，并且逐步朝多环领域发展。
图1.3 (a)横行耦合结构；(b)垂直耦合结构随着研究的进步和制作工艺的提高，多微环和微环阵列已经成为微环谐振腔领域的重点研究对象，这种多环结构提高了器件的性能。
人们不断还将微环谐振腔与一些其他器件或结构进行集成，使得微环谐振腔器件的结构更加多样化，实现了更加多的功能，例如将微环谐振腔与半导体放大器或马赫-曾德尔干涉仪相集成，从而使器件的性能更加优越化同时一些特殊结构的微环谐振器也同样引起了人们的兴趣。
1.3.2微环谐振腔器功能的变化从功能方面看，基于微环谐振腔的器件应用领域不断扩大。
近几年以波导微环谐振腔为基础的通信元器件大量涌现出来，如前面提到过的激光稳频和调频器，光波导分插复用器，生物化学传感器，调制器，光开关，光延时线，色散补偿器等。
这些器件作为光通信网络的基础功能器件，成为光通信领域研究的热点，它们的功能也正在逐渐被优化，它们所应用的领域也变得越来越广泛。
早在1994年日本的NRR实验室的研究人员通过实验验证了微环谐振腔滤波器的波长选择特性。
2003年德国的一个科研组织又将SOA集成到波导微环谐振腔中补偿谐振腔的损耗，很好地提高了谐振腔的光学性能。