[發明專利]一種高耦合效率的復合型二維光子晶體的設計方法

無效

• 申請號: 200710178641.6
• 申請日: 2007-12-03
• 公開（公告）號: CN101169499A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 羅先剛;祁云飛;杜春雷
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司
• 代理人: 賈玉忠;盧紀

1.一種高耦合效率的復合型二維光子晶體的設計方法，其特征在于以下步驟：

(1)根據工作波長λ，選擇合適的二維光子晶體的介質柱材料和背景介質材料；

(2)設介質柱和背景介質構成的二維光子晶體的晶格周期為常數a；

(3)取介質柱的截面尺寸為D，假設垂直于紙面向外方向為z軸正方向，介質柱沿z方向放置并固定；

(4)設計一個長為M×a，寬為N×a的二維光子晶體結構，假設長邊所在的方向為水平方向，取水平向右的方向為x軸正方向，垂直于x方向并且向上的方向為y軸正方向；

(5)取該二維光子晶體在x方向上的中間位置，并且將該位置及由該位置沿y方向向上的所有介質柱丟失，形成波導結構，入射光從光子晶體結構下方入射進該波導結構；

(6)將該二維光子晶體出射層的所有介質柱截面尺寸減小為r，并且將這一層第偶數個介質柱向下方平移d，形成褶皺結構；

(7)將褶皺層下面一層介質柱中的第偶數個晶格去掉，形成點缺陷結構；一種高耦合效率的復合型二維光子晶體結構設計完成；

(8)利用現有技術手段完成上述設計所得結構的制作。

2.根據權利要求1所述的一種高耦合效率的復合型光子晶體結構，其特征在于，步驟(1)中的二維光子晶體的介質柱材料為二氧化硅、玻璃、硅、鍺、或砷化鉀，背景介質材料為空氣。

3.根據權利要求1所述的一種高耦合效率的復合型二維光子晶體結構，其特征在于，步驟(2)中的二維光子晶體晶格周期a可以為λ/3到λ/2.5。

4.根據權利要求1所述的一種高耦合效率的復合型二維光子晶體結構，其特征在于，步驟(3)中的介質柱可以是圓柱形或方形。

5.根據權利要求1所述的一種高耦合效率的復合型二維光子晶體結構，其特征在于，步驟(3)中的介質柱的截面尺寸D為0.4a到0.8a，并且介質柱按正方形方式排列。

6.根據權利要求1所述的一種高耦合效率的復合型二維光子晶體結構，其特征在于，步驟(4)中的M，N均為大于等于1的整數。

7.根據權利要求1所述的一種高耦合效率的復合型二維光子晶體結構，其特征在于，步驟(5)中的波導結構寬度為2a。

8.根據權利要求1所述的一種高耦合效率的復合型二維光子晶體結構，其特征在于，步驟(6)中的出射面介質柱晶格的截面尺寸D′減小為0.1a到0.3a。

9.根據權利要求1所述的一種高耦合效率的復合型二維光子晶體結構，其特征在于，步驟(6)中的第偶數個晶格向下平移的距離d為0.1a到0.5a。

10.根據權利要求1所述的一種高耦合效率的復合型二維光子晶體結構，其特征在于，步驟(6)中的褶皺結構的晶格單元周期為2a。