[發明專利]基于磁光腔耦合的光子晶體四端口環行器

無效

• 申請號: 200910188885.1
• 申請日: 2009-12-14
• 公開（公告）號: CN101788727A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 王瓊;歐陽征標
• 申請（專利權）人: 深圳大學;歐陽征標
• 主分類號: G02F1/095
• 分類號: G02F1/095
• 代理公司: 深圳市凱達知識產權事務所 44256
• 代理人: 王琦

1.一種基于磁光腔耦合的光子晶體四端口環行器，所述光子晶體由三角對 稱排列的第一空氣柱周期分布于介質背景材料中構成，三角對稱排列的第一空 氣柱具體是指陣列中任何相鄰三個第一空氣柱的中心連線構成等邊三角形，其 特征在于：包括兩個相同的第一磁光腔和第二磁光腔，以及在第一磁光腔周圍 對稱分布的第一波導、第二波導、第三波導和在第二磁光腔周圍對稱分布的第 四波導、第五波導、第六波導，中間連接第一磁光腔和第二磁光腔的第三波導 和第四波導構成“v”形排列，所述第二波導和第四波導、所述第三波導和第五波 導分別平行；所述第一磁光腔與所述第一波導、第二波導、第三波導的銜接處 均設立兩個第二空氣柱，所述第二磁光腔與所述第四波導、第五波導、第六波 導的銜接處同樣均設立兩個第二空氣柱，該第二空氣柱的直徑小于所述的第一 空氣柱的直徑；靠近第一磁光腔的第一波導和第二波導、第一波導和第三波導 以及第二波導和第三波導之間均設置一排第三空氣柱和一排第四空氣柱，靠近 第二磁光腔的第四波導和第五波導、第四波導和第六波導以及第五波導和第六 波導之間同樣均設置一排第三空氣柱和一排第四空氣柱，所述第四空氣柱的直 徑大于所述第三空氣柱的直徑，第三空氣柱的直徑大于所述第一空氣柱的直徑。

2.根據權利要求1所述的基于磁光腔耦合的光子晶體四端口環行器，其特 征在于：所述第三波導和第四波導連接處具有的上下位置的第五空氣柱和第六 空氣柱都沿著平行于第一波導和第六波導的方向向上移動所述光子晶體的晶格 常數一半的距離。

3.根據權利要求2所述的基于磁光腔耦合的光子晶體四端口環行器，其特 征在于：所述第一磁光腔和第二磁光腔均包括一磁光材料柱和六個對稱分布在 該磁光材料柱周圍的第一空氣柱，該磁光材料柱是在磁光材料填充一個第一空 氣柱的基礎上并對其施加與第一空氣柱軸線平行方向的磁場而形成。

4.根據權利要求1所述的基于磁光腔耦合的光子晶體四端口環行器，其特 征在于：所述第一波導至第六波導是利用介質背景材料填充一列第一空氣柱而 形成，并且波導長度至少為三個所述光子晶體的晶格常數。

5.根據權利要求1所述的基于磁光腔耦合的光子晶體四端口環行器，其特 征在于：所述第一磁光腔周圍對稱分布的第一波導、第二波導及第三波導之間 的相鄰夾角為120度，所述第一波導、第二波導及第三波導的交線匯聚于第一 磁光腔中心；所述第二磁光腔周圍對稱分布的第四波導、第五波導及第六波導 之間的相鄰夾角為120度，所述第四波導、第五波導及第六波導的交線匯聚于 第二磁光腔中心。

6.根據權利要求1所述的基于磁光腔耦合的光子晶體四端口環行器，其特 征在于：所述構成“v”形排列的第三波導和第四波導的長度相同，并且兩波導之 間夾角為120度。

7.根據權利要求3所述的基于磁光腔耦合的光子晶體四端口環行器，其特 征在于：所述光子晶體中的第一空氣柱至第六空氣柱以及兩個磁光材料柱的截 面為圓形、三角形、四邊形、五邊形或六邊形。

8.根據權利要求3所述的基于磁光腔耦合的光子晶體四端口環行器，其特 征在于：所述光子晶體的介質背景材料為氮化鎵材料，所述填充第一空氣柱的 磁光材料為鉍鐵石榴石材料。