二维光子晶体全光异或门的设计及研究

分析了二维光子晶体马赫-曾德尔干涉仪的传输特性，将二维光子晶体波导、环形腔和马赫-曾德尔干涉仪有效结合，提出了一种基于二维光子晶体马赫-曾德尔干涉仪的异或门设计。用平面波展开法分析二维光子晶体能带结构，并用时域有限差分法验证光信号在该器件中的电场稳态分布。结果表明，该结构能够实现异或逻辑，且具有高逻辑对比度7.88 dB，快速响应周期0.388 ps和高传输速率7.87 Tbit/s；并且该器件结构尺寸仅为13 μm×14 μm，易于集成。该异或逻辑结构中引入了二维光子晶体马赫-曾德尔干涉仪，使得光子晶体逻辑门结构的设计更加多样，并为二维光子晶体半加器与全加器的设计提供了基础，具有重要的研究意义。     

基于磁光子晶体的太赫兹滤波器和光开关

设计了基于石榴石型铁氧体磁性材料的光子晶体滤波器和光开关。利用平面波展开(PWE)法,分析了特定半径下光子晶体的能带结构,利用时域有限差分(FDTD)法分析了磁场改变时磁性材料耦合频率的变化。结果表明,该器件在不加磁场时具有优良的选频滤波功能,各目标光信号的透射率均达90%以上,且信道串扰小;加磁场后,耦合腔的耦合频率改变,器件处于关断状态。该器件的关断最大稳定时间达26.7ps,最大透射率仅为8%,关断效果明显,具有良好的开关特性。     

输出多线型微环谐振器的研究

为了能够得到洛伦兹线型、Fano线型、类电磁诱导透明和类电磁诱导吸收这4类线型,提出了一种基于FabryPerot(FP)腔的微槽型微环谐振器。该结构在FP腔外侧引入了两个空气孔来提高品质因数。通过改变结构参数和选取不同的波长范围,实现了以上4类线型。采用的模拟仿真方法为时域有限差分法,结合传输矩阵法,对所提结构进行了模拟仿真和参数优化数值模型的建立。仿真结果表明,所提结构的品质因数达到了90112,消光比约为15 dB。