[發(fā)明專利]耦合波導(dǎo)陣列中的無損耗傳輸模式設(shè)計(jì)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710425180.1
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107346060A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖君軍;劉真真;張強(qiáng);秦菲菲;姚杏枝
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B6/122
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44248
• 代理人: 孫偉

1.一種耦合波導(dǎo)陣列中無損耗傳輸模式設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述耦合波導(dǎo)陣列包括正方形陣列排布的若干個(gè)介電納米圓柱波導(dǎo)，所述圓柱波導(dǎo)包括A波導(dǎo)和B波導(dǎo)，其中，所述圓柱波導(dǎo)的材料為硅，其相對介電常數(shù)ε_A(B)＝ε_co+jε_A(B),I，ε_co是A、B波導(dǎo)所處位置的介電常數(shù)的實(shí)部，引入不同的增益和損耗分布以滿足無損傳輸?shù)臈l件，背景材料為二氧化硅；

所述A波導(dǎo)、B波導(dǎo)均呈對角排布，兩個(gè)圓柱波導(dǎo)中心點(diǎn)間距離d＞2r；且

1)所述波導(dǎo)陣列工作在1550納米，波導(dǎo)半徑為200納米；

2)所述介電納米圓柱波導(dǎo)由介電材料構(gòu)成，并且介電材料含有固有吸收損耗；

3)波導(dǎo)陣列結(jié)構(gòu)總體尺寸小于工作波長，為亞波長波導(dǎo)。

2.根據(jù)權(quán)利1所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：每個(gè)圓柱波導(dǎo)在外場的激發(fā)下，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)基模傳輸模式。

3.根據(jù)權(quán)利1所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：相鄰波導(dǎo)距離接近，通過衰逝波產(chǎn)生耦合。

4.根據(jù)權(quán)利1所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：介電波導(dǎo)的材料由于雜質(zhì)等因素含有一定的吸收損耗，借助波導(dǎo)模式的耦合雜化，從而支持兩種傳播模式。

5.根據(jù)權(quán)利1所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：借助宇稱-時(shí)間對稱的概念，引入增益，從而實(shí)現(xiàn)單個(gè)模式激發(fā)的初始條件下的無損傳輸。

6.根據(jù)權(quán)利5所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述引入的增益為激光泵浦。

7.根據(jù)權(quán)利1所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：通過調(diào)節(jié)波導(dǎo)半徑調(diào)制工作波長范圍。

8.根據(jù)權(quán)利1所述的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：引入不同的增益和損耗分布具體為：ε_A,I＝-ε_I，ε_B,I＝αε_I，其中，ε_I是相對介電常數(shù)的虛部，α通過耦合模理論以及數(shù)值模擬的方法確定。