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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
吴芳芳  沈义峰  王永春  韩奎  周杰  张园  陈琼 《物理学报》2011,60(1):17801-017801
采用平面波展开法(PWM)和时域有限差分(FDTD)法,研究光在含点缺陷的光子晶体波导中的传输特性.计算结果表明,通过引入两共振腔(点缺陷),处于共振频率附近的光波将被完全反射回光子晶体波导.由于共振频率随点缺陷的折射率的变化而改变,这种现象可用来设计可调光开关. 关键词: 光子晶体波导 缺陷共振 光开关 透射率  相似文献   

2.
二维光子晶体分束器的分频效率分析   总被引:2,自引:2,他引:0  
在完整的二维光子晶体中引入线缺陷,形成了光子晶体波导.设计了一种二维光子晶体三通道分束器,采用时域有限差分方法(FDTD),从理论上计算该器件3个通道电磁波的透射率.为了提高电磁波的透射率,通过在波导附近调节介质柱半径,引入两组点缺陷.结果表明,两组点缺陷的介质柱半径选择合适的值,在3个通道中可以得到最佳的电磁波透射率...  相似文献   

3.
提出了一种由2-D光子晶体构成的四信道波分复用系统。该系统包括利用光子晶体的线缺陷实现的波导部分和利用光子晶体微腔实现的频率选择部分。采用时域有限差分(FDTD)方法,研究了光在含点缺陷(即微腔)和线缺陷(即波导)的光子晶体中的传输特性,并给出了仿真结果。计算结果表明,该结构可以实现波长为λ=1550nm附近的四信道波分复用。  相似文献   

4.
陈颖  刘腾  卢波 《光学技术》2014,(2):172-175
为了消除光子晶体环形腔滤波器的多模特性,通过在环形腔的输出负载通道中引入点缺陷,提出了一种复合缺陷光子晶体滤波器结构。将线缺陷作为主波导,将环形腔和点缺陷相结合作为负载波导来实现对特定波长的滤波。分析了光子晶体整体介质柱折射率、点缺陷的折射率以及点缺陷的尺寸对滤波器滤波特性的影响。令m=r-point/r,由数值模拟分析得出,当m取0~0.6时,B端口输出的滤波波长值没有发生改变,而在m∈[0.6,1.8]的合理区间范围内,若改变点缺陷介质柱半径,则可实现滤波器的单纵模滤波和滤波特性的可调谐,这将对多通道滤波器结构的设计提供有效的理论参考。  相似文献   

5.
《光学学报》2021,41(6):198-205
光功率分配器(OPS)是光子集成电路的基本元件之一,广泛应用于多种领域。功率分配比(PSR)可调的OPS可提高光子集成电路的灵活性,简化光子集成电路系统。提出了一种硅基PSR大范围可调的OPS集成芯片方案,通过将对称2×2多模干涉仪、波导光栅和狭缝结构等硅基器件结合在一起,并改变输入光信号的波长和微型热光调制器两端加载的电压,实现了大范围可调的PSR。实验结果表明,本方案得到的两种OPS结构可分别在6.72 nm和5.56 nm波长范围内实现0.51~36.91和0.88~230.46的PSR变化;在50℃的温度变化下,可实现8.58~29.75和5.01~425.43的PSR变化。且该OPS具有尺寸小、质量轻、灵活性高等优势,可广泛应用于光开关、信道划分、功率分配等通信和信号处理领域。  相似文献   

6.
一种新型缺陷模迁移光子晶体全光开关设计   总被引:5,自引:2,他引:3  
提出了一种新型缺陷位移光子晶体全光开关.基质光子晶体通过在硅介质上构造三角形周期排列的空气孔形成,同时引入线缺陷和点缺陷,获得了一种具有高品质缺陷模的光子晶体点、线混合缺陷结构.在此基础上,通过点缺陷处填充克尔型非线性光学介质-有机聚合物含对甲苯磺酸取代基的聚二乙炔(PDA-PTS),调节控制光使缺陷模发生动态迁移,从...  相似文献   

7.
刘凌宇  田慧平  纪越峰 《物理学报》2011,60(10):104216-104216
研究了正方晶格和三角晶格空气背景硅介质柱光子晶体线缺陷波导导模左带隙边缘处的亮孤子脉冲传播特性及其慢光延迟特性. 采用平面波展开法仿真分析了波导相邻两行介质柱大小r1和r2以及波导宽度D对孤子脉冲传输所需峰值功率P0和延迟时间Ts的影响,总结了其变化规律. 通过调整波导结构得到了正方晶格和三角晶格优化波导结构,优化后,正方晶格结构波导P0减小了81.17%,Ts增加了66.32%;三角晶格结构波导P0减小了73.7%,Ts增加了67.63%,实现了孤子传输性能的大幅度优化. 关键词: 光子晶体波导 光孤子 峰值功率 延迟时间  相似文献   

8.
光子晶体器件在高密度集成光通信中有广泛的应用,为解决光子晶体波导出射光场的空间控制,采用时域有限差分法分析光子晶体波导结构的缺陷传播特性,提出基于点缺陷优化波导结构,通过在波导出射口两侧加上点缺陷,出射光方向性有显著提高,实现三点光源干涉系统的光集束。模拟结果表明缺陷态越靠近能带结构中央,共振腔的耦合效率越高;相反,缺陷态越靠近能带结构边缘位置,则共振腔耦合效率越低,因此,选取禁带区域四分之一处对应的点缺陷,可以有效实现波导出射的光集束。  相似文献   

9.
提出并设计了一种用于真空中操控亚波长微粒的可调控渐变狭缝光子晶体波导结构.该结构利用光力将微粒捕获到狭缝中,使其沿光传输方向传输,并通过外加折射率调控的方式,将微粒输运到所需位置.分析了狭缝光子晶体波导的带隙结构、传输特性与微粒的受力情况,计算了热调控光子晶体波导的功耗与温度分布.结果表明,利用狭缝宽度渐变的硅基光子晶体波导,通过热调控改变硅折射率,可以实现光波截止位置从出射端到入射端的移动;对于总长度18μm的狭缝光子晶体波导,从入射端到出射端狭缝缩窄4nm时,控制微粒位置所需的折射率变化为0.012,而改变折射率所需的加热功率不高于13.7mW.这一结构将为微粒操控提供一种可能的实现方案.  相似文献   

10.
光子晶体异质结耦合波导光开关   总被引:2,自引:0,他引:2  
黎磊  刘桂强  陈元浩 《光学学报》2013,33(1):123002-222
以二维三角晶格光子晶体为研究对象,在该光子晶体中引入两行平行的单模线缺陷波导,以一行耦合介质柱为间距,通过调节部分耦合介质柱的折射率,构筑了光子晶体异质结耦合波导光开关结构。利用平面波展开法和定向耦合原理计算了在不同入射光频率下,缺陷波导间耦合介质柱的折射率不同时的耦合长度,确定了合适的光子晶体异质结耦合波导光开关的结构参数。利用时域有限差分法研究了该光开关中耦合介质柱的折射率变化及异质结构介质柱的位置分布对光信号输出路径的影响。结果表明,通过改变该结构中耦合介质柱的折射率可以改变光的输出路径,可实现光的开关行为。并且异质结构介质柱位置的随机分布对该光开关的影响不大,有助于光子晶体新型滤波器、定向耦合器、波分复用器以及光开关等光子器件的研究。  相似文献   

11.
基于直波导和环形谐振腔的耦合特性,设计了一种新型、高效的二维光子晶体异质结构光分束器.时域有限差分法模拟表明,该设计仅仅通过改变介质柱的折射率,使光场发生重新分布,便可实现输出能量的均分或自由分配.在通信波长范围,该设计结构尺寸小、分束角度大、分束率高,这些特性使其在光通信领域具有重要的应用前景.  相似文献   

12.
A novel implementation of a dispersion-based beam splitter in a photonic crystal (PhC) is proposed. The beam splitter consists of two periodic structures: a nonchannel dispersion-guiding region and a splitting structure operating inside the photonic bandgap. The dispersion-guiding PhC structure is used to route the optical wave by exploiting the dispersion properties of the lattice. An arbitrary power ratio between the output beams can be achieved by varying the parameters of the splitting structure. Within the studied range of splitting structures, high output power was observed and verified experimentally.  相似文献   

13.
赵绚  刘晨  马会丽  冯帅 《物理学报》2017,66(11):114208-114208
基于波导间能量耦合效应的光子晶体功率分束器具有结构紧凑、带宽较宽、弯曲损耗低、分光角度大和不受外界电磁场干扰等优点.本文利用时域有限差分方法,理论研究了二维三角晶格光子晶体耦合波导的功率分束特性,设计得出了一种能够在宽频谱范围内针对不同频率区间实现不同分光比的功能器件.在此基础上通过改变耦合区介质柱形状以及输出分支波导与能量耦合波导的连接位置,最终针对三个相邻频率范围内的入射光信号,较好地实现了三均分、二均分、单一输出通道这3种能量分配输出模式.该功能器件具有透过率对比度高、结构紧凑等特性,对于发展全光功能器件在大规模全光复杂集成领域内的实际应用具有一定的促进作用.  相似文献   

14.
1×4光子晶体波导分束器的特性   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
在完整的二维光子晶体中引入线缺陷,形成了光子晶体波导,光子晶体波导分束器是集成化光学电路的重要组成元件。我们设计了一种线缺陷1×4光子晶体分束器,并且用有限时域差分法研究了它的特性。研究表明,输出端的透射传输特性与入射光的波长和分支的几何形状有关,并且入射波分别相等地流入四个输出端口。为了减少1×4分束器在三个Y型分支区的反射,可以通过调节在分支区的可调介质柱的半径R,使每个输出端口具有很高的透射率。  相似文献   

15.
Reconfigurable multi-channel optical power splitter is proposed and its optical properties are calculated. The device can dynamically reconfigure the number of splitting channels by providing programmed refractive index modulations on a multimode interference (MMI) waveguide. A reconfigurable 3-channel optical power splitter is designed to work as 1 × 1, 1 × 2 or 1 × 3 optical power splitter depending on the state of the heat electrodes using thermo-optic modulation, and the input light can be distributed to three output channels with sequential orders. The device can work in the whole C-band (1530-1565 nm) with extinction ratio better than −29.0 dB, excess loss better than −0.45 dB, imbalance better than 0.08 dB and polarization dependent loss (PDL) better than 0.14 dB. The design conception is scalable to a multi-channel splitting-on-demand optical power splitter which can divide input light to 1, 2, …, N output channels equally by using the 3-channel reconfigurable optical power splitter as a building block.  相似文献   

16.
朱清溢  付永启  胡德清  章志敏 《中国物理 B》2012,21(6):64220-064220
A novel optical beam splitter constructed on the basis of photonic crystal(PC) with hybrid lattices is proposed in this paper.The band gap of square-lattice PC is so designed that the incident light is divided into several branch beams.Triangular-lattice graded-index PCs are combined for focusing each branch.Computational calculations are carried out on the basis of finite-different time-domain algorithm to prove the feasibility of our design.The waveguide is unnecessary in the design.Thus the device has functions of both splitting and focusing beams.Size of the divided beam at site of full-width at half-maximum is of the order of λ/2.The designed splitter has the advantages that it has a small volume and can be integrated by conventional semiconductor manufacturing process.  相似文献   

17.
A novel beam splitter is proposed based on a two-dimensional (2D) photonic crystal (PC) branched waveguide structure. The beam splitter structure comprises branched waveguide channels and extra dielectric columns. These branched waveguide channels are used to obtain secondary sources and the introduced extra dielectric columns are used to control the phase difference of the secondary point sources. The field distributions of the beam are investigated using the finite-difference time-domain (FDTD). It is found that the number of beams is sensitive to the distance of the waveguide channels ports and extra dielectric columns. By adjusting the positions of the waveguide channels and the parameters of the extra dielectric columns, 1-to-N beam splitters can be realized. These simple, easily fabricated and controllable structures have important potential applications in integrated optical circuits.  相似文献   

18.
In this paper, we investigate coupling of light to slow modes in a photonic crystal power splitter composed of a Y-junction and two 60° bends. First, a combination of two cascaded bends which is commonly used in integrated photonic crystal circuits is studied in slow light frequency regime. We propose a structure that its transmission spectrum covers the high group-index frequencies near the band edge. Also, by structural modifications, high transmission near to 95% is achieved in slow light bandwidth. Next, we study the complete structure of a photonic crystal power splitter with parallel outputs based on a Y-junction integrated with two 60° bends. Using modified bends and reducing sharpness of Y-junction, the efficiency of splitting increases in both high and low group-index frequency bands. The optimized structure has an average efficiency of 82% in slow mode regime. This structure can be used in photonic crystal based slow light devices, such as Mach-Zehnder interferometers.  相似文献   

19.
以二维三角晶格光子晶体为研究对象,在该光子晶体中引入两行以一行耦合介质柱为间距的平行单模线缺陷波导.通过分析和研究光子晶体波导耦合结构的耦合和解耦合特性,发现在不同频率下耦合波导的耦合长度不同.利用平面波展开法和定向耦合原理计算了在不同入射光频率下,缺陷波导间耦合波导的耦合长度,设计了一种新型超微光子晶体波导耦合型三波长功分器,实现了归一化频率分别为0.369、0.394、0.435的光波的分束效果.采用时域有限差分法验证了该功分器具有很好的功率分配效果.本文结果有助于光子晶体新型滤波器、定向耦合器、波分复用器、偏振光分束器以及光开关等光子器件的研究.  相似文献   

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