[發(fā)明專(zhuān)利]基于非線性效應(yīng)的光子晶體交叉波導(dǎo)超短單脈沖光發(fā)生器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210039702.1
• 申請(qǐng)日: 2012-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102591093A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽(yáng)征標(biāo);劉可風(fēng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02F1/365
• 分類(lèi)號(hào): G02F1/365;G02B6/125;G02B6/122
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44248
• 代理人: 胡吉科

1.一種基于非線性效應(yīng)的光子晶體交叉波導(dǎo)超短單脈沖光發(fā)生器，其特征在于：包含在二維光子晶體中的一個(gè)多分支交叉波導(dǎo)，該交叉波導(dǎo)為十字交叉波導(dǎo)或X交叉波導(dǎo)；所述的十字交叉波導(dǎo)與信號(hào)光輸入波導(dǎo)、參考光輸入波導(dǎo)垂直交叉；交叉波導(dǎo)的兩個(gè)相鄰端口分別為信號(hào)光輸入端和參考光輸入端，所述的參考光輸入端對(duì)置處為輸出端，所述的信號(hào)光輸入端對(duì)置處為閑置端；在所述交叉波導(dǎo)交叉處的波導(dǎo)內(nèi)均設(shè)置有至少3根奇數(shù)介質(zhì)桿。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性效應(yīng)的光子晶體交叉波導(dǎo)超短單脈沖光發(fā)生器，其特征在于：所述的二維光子晶體由硅或其它高折射率介質(zhì)桿在空氣或其它低折射率背景介質(zhì)中呈二維周期性排列構(gòu)成，該光子晶體的光子禁帶覆蓋了工作波長(zhǎng)的取值，優(yōu)選地，低折射率介質(zhì)材料取為空氣，高折射率介質(zhì)取為硅材料，周期結(jié)構(gòu)光子晶體的晶格常數(shù)取為aμm，介質(zhì)桿的半徑取為0.18aμm，工作波長(zhǎng)取為2.9762aμm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性效應(yīng)的光子晶體交叉波導(dǎo)超短單脈沖光發(fā)生器，其特征在于：所述信號(hào)光輸入波導(dǎo)、參考光輸入波導(dǎo)、輸出波導(dǎo)和閑置端輸出波導(dǎo)為光子晶體線缺陷波導(dǎo)，波導(dǎo)中傳輸?shù)墓獠ǖ牟ㄩL(zhǎng)位于波導(dǎo)兩側(cè)的光子晶體的光子禁帶波長(zhǎng)范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于非線性效應(yīng)的光子晶體交叉波導(dǎo)超短單脈沖光發(fā)生器，其特征在于：所述信號(hào)光輸入波導(dǎo)、參考光輸入波導(dǎo)或輸出波導(dǎo)的長(zhǎng)度不小于3個(gè)晶格周期或晶格常數(shù)，信號(hào)光輸入波導(dǎo)的長(zhǎng)度大于參考光輸入波導(dǎo)的長(zhǎng)度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述基于非線性效應(yīng)的光子晶體交叉波導(dǎo)超短單脈沖光發(fā)生器，其特征在于，所述信號(hào)光在輸入波導(dǎo)中的傳輸光程與參考光在參考光輸入波導(dǎo)中的傳輸光程的光程差約為波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即光程相位差約為2π的整數(shù)倍，信號(hào)光與參考光初位相相同；所述的傳輸光程差包含信號(hào)光與參考光的初位相差折合的等效光程差，該等效光程差約為波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即等效光程相位差約為2π的整數(shù)倍，信號(hào)光與參考光初位相不同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性效應(yīng)的光子晶體交叉波導(dǎo)超短單脈沖光發(fā)生器，其特征在于：所述的交叉波導(dǎo)以波導(dǎo)交叉點(diǎn)為對(duì)稱(chēng)中心，沿每個(gè)波導(dǎo)的軸線方向分布有5根介質(zhì)桿，且這些介質(zhì)桿的軸心位于波導(dǎo)的軸線上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性效應(yīng)的光子晶體交叉波導(dǎo)超短單脈沖光發(fā)生器，其特征在于：所述奇數(shù)介質(zhì)桿數(shù)量為5根。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性效應(yīng)的光子晶體交叉波導(dǎo)超短單脈沖光發(fā)生器，其特征在于：所述交叉波導(dǎo)交叉處的介質(zhì)桿為非線性介質(zhì)桿，優(yōu)選地，所述非線性介質(zhì)桿的半徑取為0.25aμm，無(wú)窮大頻率處的相對(duì)介電常數(shù)取為4.5，二階非線性系數(shù)取為0，三階非線性系數(shù)取為0.5μm²/V²，非線性介質(zhì)桿左右和上下各設(shè)置4根線性介質(zhì)桿，其半徑分別取為0.14aμm和0.15aμm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性效應(yīng)的光子晶體交叉波導(dǎo)超短單脈沖光發(fā)生器，其特征在于：所述的X交叉波導(dǎo)與兩波導(dǎo)成非90度的角度交叉，優(yōu)選地，非90度交叉包括30度、45度、60度交叉。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于非線性效應(yīng)的光子晶體交叉波導(dǎo)超短單脈沖光發(fā)生器，其特征在于：所述的分支波導(dǎo)為直波導(dǎo)或彎曲波導(dǎo)。