[發(fā)明專利]基于自準(zhǔn)直及漸變效應(yīng)的光子晶體Y型分束器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310692694.5
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103630970A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊修倫;黃哲;王林輝;范冉冉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G02B6/126
• 分類號: G02B6/126;G02B6/125
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 寧欽亮

1.一種基于自準(zhǔn)直及漸變效應(yīng)的光子晶體Y型分束器，其特征是：包括一個作為光波導(dǎo)的正方晶格的光子晶體，該正方晶格的光子晶體具有自準(zhǔn)直效應(yīng)，在正方晶格的光子晶體的內(nèi)部制作兩個沿自準(zhǔn)直光束傳播方向?qū)ΨQ的彎曲的缺陷腔，并在每個缺陷腔內(nèi)設(shè)置一個非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)，非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)在缺陷腔內(nèi)彎曲排列，兩個缺陷腔內(nèi)的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)的曲率相同，輸入光通過兩個缺陷腔與非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)的組合結(jié)構(gòu)進行分束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直及漸變效應(yīng)的光子晶體Y型分束器，其特征是：所述正方晶格的光子晶體中的介質(zhì)柱采用的材料為氧化鋁，介質(zhì)柱的半徑為14a/15，a為缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)沿光傳播方向上的晶格常數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直及漸變效應(yīng)的光子晶體Y型分束器，其特征是：所述正方晶格的晶格常數(shù)為7a/3，a為缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)沿光傳播方向上的晶格常數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直及漸變效應(yīng)的光子晶體Y型分束器，其特征是：所述正方晶格的光歸一化頻率為0.133。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直及漸變效應(yīng)的光子晶體Y型分束器，其特征是：所述兩個缺陷腔是從正方晶格中心開始，分別向上彎曲和向下彎曲，每個缺陷腔的寬度為22a，上下兩個缺陷腔重疊部分的寬度為4a，a為缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)沿光傳播方向上的晶格常數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直及漸變效應(yīng)的光子晶體Y型分束器，其特征是：所述非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)中的介質(zhì)柱材料采用的是氧化鋁，介質(zhì)柱的半徑為0.2a，a為缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)沿光傳播方向上的晶格常數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直及漸變效應(yīng)的光子晶體Y型分束器，其特征是：所述缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)在徑向上的等效折射率在垂直于光傳輸?shù)墓廨S方向上從n=1.43到n=2.20對稱分布，寬度h=20a，等效折射率分布采用的是雙曲正切分布，即在垂直于光傳播方向上的折射率n(y)=n₀sech(αy)，其中，n₀為2.20，α為0.112a^-1，y為缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻結(jié)構(gòu)中沿垂直于光傳播方向上，離非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)中心軸線的距離，a為缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)沿光傳播方向上的晶格常數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直及漸變效應(yīng)的光子晶體Y型分束器，其特征是：所述缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)，在垂直于光的傳輸方向上，每列光子晶體柱間的夾角為θ=1.14°。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直及漸變效應(yīng)的光子晶體Y型分束器，其特征是：所述缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)沿徑向方向上最外的介質(zhì)柱與缺陷腔邊界之間有一空氣間隔，間隔距離為2a，用于在光傳播到彎曲分束時，束縛住光，避免光分束時光泄露而導(dǎo)致傳輸效率的減少，a為缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)沿光傳播方向上的晶格常數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自準(zhǔn)直及漸變效應(yīng)的光子晶體Y型分束器，其特征是：所述缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)中最靠近彎曲中心的介質(zhì)柱與彎曲中心的距離為40a，a為缺陷腔內(nèi)彎曲排列的非均勻介質(zhì)結(jié)構(gòu)沿光傳播方向上的晶格常數(shù)。