带有环形谐振器L型弯折光子晶体波导性能的研究

本文提出了一种带有环形谐振器的L型弯折光子晶体波导结构,利用时域有限差分法研究了该波导电磁波的传输性能.分析结果表明:该结构具有宽频带、高传输率等特点,在光通讯器件制作、光子晶体集成化等方面具有潜在的应用价值.     

具有谐振腔的弯折光子晶体波导特性研究

为了研究基于光子晶体波导的高性能滤波器,采用调节谐振腔结构和优化耦合结构等方法,基于耦合模理论,在正方格光子晶体中设计了3种光子晶体弯折波导,并进行了理论分析和仿真验证,利用时域有限差分法取得了3种波导在S波段及C波段上的工作特性数据。结果表明,3种波导在不同波段表现出良好的带阻或带通特性,且其结构截止传输波长和通带传输波长随整体介质柱相对介电常数增加向长波方向移动,介电常数ε_r每增加0.3,截止传输波长和通带传输波长均增加6nm左右。这一结果对微型光传感器、微型光通信器件、集成光路等方面的设计都是有帮助的。     

光子晶体及二维光子晶体波导

光子晶体是一种新兴的光学材料,其各种优异的光学特性可以用来制作所需要的光子晶体器件,。本文介绍了一维、二维、三维光子晶体的结构、特性及其主要的理论研究方法、实验制备方法,并着重阐述了二维光子晶体波导的特性及其制备方法及国内外研究进展。     

光子晶体波导传输特性研究

在完整二维光子晶体中引入线缺陷后,就形成了二维光子晶体波导。将时域有限差分方法(FDTD)用于光子晶体波导传输特性研究,计算了光子晶体波导的透射率频率分布,给出不同结构的光子晶体波导的光场分布及能流密度示意图。     

光子晶体光波导传输特性研究

用全空间的矢量波散射理论 ,研究了有限长二维光子晶体直波导的传输特性 ,计算了传输效率与波导长度的关系 ,并研究了蝶形光波导的耦合问题     

矩形缺陷光子晶体太赫兹波波导的慢波特性

设计了一种工作于太赫兹波段的矩形孔缺陷光子晶体慢波波导。首先分析三角空气孔型光子晶体的带隙特性,引入线缺陷形成波导,并将邻近缺陷空气孔设为矩形,通过分析矩形孔尺寸对波导的带隙结构、群速度的影响,确定孔尺寸;研究缺陷宽度对缺陷模式的影响,并通过优化将缺陷模式频率移到目标频率338 GHz处,最终在布里渊边界处实现了c0/1543(c0=3×108m/s)的低群速度,证明了矩形缺陷光子晶体太赫兹波导良好的慢波特性。     

SOI基光子晶体光波导

光子晶体光波导由于其优越的光子局域化性能,因此可以实现任意的弯曲,从而大大减小了集成光路的体积.特别是以SOI材料为基础的光子晶体光波导以其小型化、低损耗的优势而备受人们的关注.介绍了几种类型的SOI基光子晶体光波导,并探索了其潜在的应用前景.     

光子晶体光纤的波导机制

光子晶体光纤 ( PCF)是一种细的硅玻璃光纤 ,这种光纤在整个长度上有规划的微空气孔列阵。对某些几何结构 ,PCF呈现出一光子带隙结构。在带隙中光传播是禁止的 ,辐射模构成导带。最普通的 PCF由一矩形二维空气孔网格组成 ,该空气孔网格没有中心空气孔。在这种结构中 ,波导模的色散关系似乎是半无穷的禁戒带 ,其下限由能在该周期结构中传播的最低级布洛赫模所决定。因为该下限决定了比芯部折射率要低的有效包层折射率 ,某些作者把这非内部带波导看作是由全内反射产生。另一方面 ,波导也可能是蜂窝状 PCF结构 ,在这种结构中 ,网络外的空…     

光子晶体齿状波导的滤波特性研究

为了设计基于光子晶体波导的高性能滤波器件,在2维正方格子光子晶体波导结构中引入一系列齿状缺陷,采用有限元法对齿状光子晶体波导的传输特性进行了数值仿真和理论分析。结果表明,对于单个齿状缺陷,缺陷产生的共振频率使得在光子晶体波导通频域带出现带隙结构,可以实现良好的窄带滤波,并且通过改变齿状缺陷深度可以有效地控制缺陷的共振频率;引入多个齿状缺陷,缺陷之间会经过耦合作用形成一系列缺陷态,使得在光子晶体波导导通频域中出现宽带的带隙结构,可以实现宽带滤波。该光子晶体波导滤波器对窄/宽带滤波可根据波导结构中引入的齿状缺陷进行简单灵活调节。此研究在设计基于光子晶体波导的光子滤波器件方面具有潜在的应用价值。     

光子晶体慢光波导色散曲线的FDTD计算

首先介绍了光子晶体的原理,以及光子晶体波导在现代光通信中的应用.设计了一种新型的光子晶体慢光波导结构,基于麦克斯韦方程利用有限时域差分法对光子晶体慢光波导的色散关系进行分析,并利用FDTD进行仿真验证.     

带有光子晶体波导的微型随机激光器研究

文中采用有限时域差分(FDTD)法研究了ZnO随机介质与光子晶体波导相结合的微型激光器的辐射特性和频谱特性,用平面波展开法分析了光子晶体能带特性。数值研究结果表明:由于光与随机介质相互作用,使得光在该微型激光器中放大,损耗减小,存在较长滞留时间,同时随机介质局域光的能力变强,激光的阈值降低,而且含四方格子结构光子晶体的激光器具有良好的激光特性和调制作用。该新型器件的设计与研究将为研制可嵌入集成光子芯片的、低阈值的微型激光器提供理论基础。     

二维光子晶体波导微腔传输特性的研究

用时域有限差分(FDTD)法和快速傅里叶变换(FFT)方法计算了二维正方格子光子晶体的点缺陷的谐振频率,研究了点缺陷的半径和背景材料折射率的变化对谐振频率的影响.研究结果表明,谐振归一化频率随点缺陷的半径或背景材料折射率增大而减小,当点缺陷半径增大到0.45r时,谐振中心归一化频率为0.336,波导微腔传输系数最大为9...     

光子晶体线缺陷波导中的慢光研究

研究了线缺陷光子晶体波导中的慢光现象。运用平面波展开法对线缺陷光子晶体波导结构进行了模拟计算,分析了填充因子作为敏感结构参量,其变化对色散性质和群速度的影响。发现光子晶体的填充因子决定了光子晶体带隙中导模的传输特性。随着填充因子的增加,光子晶体波导中的群速度先增大再减小。可以证明,通过改变光子晶体的填充因子,群速度可以达到0.01c以下。     

混合表面等离子体光子晶体波导

构建了一种金属-绝缘体-半导体混合表面等离子体结构,基于时域有限差分法验证了该结构在归一化频率0.243~0.271 (a/λ) 范围内具有明显的TM模式带隙。在二维光子晶体层移除或改变中间行空气孔半径构成线缺陷,形成混合波导结构1和2。分析表明,入射光频率位于带隙内的光子能量被很好的局域在低折射率层中,且只能沿线缺陷传输。当入射波长为1550nm时,两种波导的传输距离分别为18.41μm和15.70μm,群速度极值分别为0.186c和0.166c,品质因数FoM达到384.74和1042.50。此波导能通过光子晶体层的线缺陷控制低折射率层SPP的传输路径,为波导器件的研究提供了有效的理论基础和依据。     

Large dispersion in photonic crystal waveguide resonator

Group delay and chromatic dispersion of a Fabry-Perot resonator embedded in a photonic crystal waveguide have been directly measured at 1.55 /spl mu/m wavelength using the phase-shift technique. The photonic crystal waveguide resonator was fabricated in an InGaAsP/InP heterostructure and was designed to show a channel spacing of 100 GHz. Group velocity dispersion up to 250 ps/nm was observed.     

Multimode interference-based photonic crystal waveguide power splitter

A compact power splitter based on the multimode interference (MMI) effect in photonic crystal waveguides is designed and analyzed. The device size reduction compared with the conventional MMI power splitter can be attributed to the large dispersion of the photonic crystal waveguides. The Massachusetts Institute of Technology Photonic-Bands code is used to calculate the band structures of photonic crystal waveguides. The finite-difference time-domain method is adopted to simulate the relevant structures.     

Optimal design for one-dimensional photonic crystal waveguide

This paper proposes a logical method to design and optimize one-dimensional photonic crystal waveguides (PCWs). The logic is deduced from practical issues such as the fabrication of the waveguide structures and the subsequent optical coupling to other conventional waveguides. It is found that the individual layer thickness of an optimally designed PCW is exactly one quarter of the projection of the effective wavelength in the direction perpendicular to the layer plane. The paper also describes a handy way of finding the thickness of the central guiding layer of a symmetric waveguide. In order to demonstrate that the proposed logic and schemes are indeed functional, detailed numerical calculations are provided for a model PCW structure composed of a GaAs-AlAs-oxide system and an air-guiding layer.     

Study of the photonic crystal waveguide based on 2D compound lattice structure

By employing 2D plane wave expansion （PWE） and finite difference time domain （FDTD） methods, a photonic crystal waveguide （PCW） based on the compound square lattice structure is presented. Band-gap can be observed for TM polarization and compared with the simple lattice structure based on the same material the band-gap is increased by 62.7%. By optimizing the parameters we get the PCW with the propagation only near the wavelength of 1.55 μm and a flat group index curve in a wide wavelength range of 40 nm. And the group velocity dispersion compensation can be realized by the structure optimization. The results provide a reference for the study and application ofphotonic crystal waveguide based on the compound lattice structure.