[實用新型]帶有雙彎曲L形微腔的光子晶體濾波器

有效

• 申請號: 201920161414.0
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN209690558U
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 李明揚;陸葉;李傳起;李佳欽;翟莉敏
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學;廣西師范學院
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/12
• 代理公司: 11429 北京中濟緯天專利代理有限公司
• 代理人: 石燕妮<國際申請>=<國際公布>=<進入

本實用新型提供了一種帶有雙彎曲L形微腔的光子晶體濾波器，包括多個介質柱周期性排列形成的二維光子晶體，所述二維光子晶體中去掉一排水平的介質柱形成輸出波導，所述二維光子晶體中去掉另一排水平的部分介質柱形成輸入波導，剩余的所述介質柱形成與所述輸入波導相鄰的反射腔，所述二維光子晶體中去掉所述輸入波導及所述輸出波導之間的若干排的部分介質柱以形成兩個呈中心對稱的L型缺陷，兩個所述L型缺陷及其內部包圍的介質柱構成諧振腔，能夠產生兩個很寬的禁帶，使得可以實現兩個波長段的濾波作用，濾波效果很好，具有很高的透射率及較低損耗。

技術領域

本實用新型涉及一種光子晶體，尤其是一種帶有雙彎曲L形微腔的光子晶體濾波器。

背景技術

光子晶體是一種介電常數呈周期性變化的新型人工結構，分為一維、二維和三維，其特性是具有光子禁帶。禁帶對應頻率的光波在其中無法傳播，因此，一塊光子晶體可以形成天然的帶阻濾波器。當在光子晶體中引入某種缺陷或者改變某處介電常數時，將破壞光子晶體原有的周期性，從而形成缺陷態，當光波頻率和缺陷態頻率相吻合，光波將被局限在內，從而實現很好的濾波功能。光子晶體還具有小型化、易集成等特點，在將來將更具有研究的價值

微腔結構是在光子晶體中引入點缺陷，達到耦合濾波的目的。理論上微腔的透射系數能夠達到很高的值，通過調節微腔介質柱的尺寸大小和介電常數等，可以改變微腔的諧振頻率和模式，是一種十分理想的濾波器件。

硅是作為一種半導體材料，在光伏技術和微小型半導體逆變器技術等領域中都有非常重要的應用。且它的色散非常小，能夠有效的減少波的色散損耗。除此之外，硅的各種特性都已經被研究的非常透徹，加工工藝純屬，且價格低廉，是制作濾波器材料的首選。然而如何克服現有技術存在的不足去制作易于集成、可調控性高的帶有雙彎曲L形微腔的光子晶體濾波器是研究者亟待解決的重點之一。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種帶有雙彎曲L形微腔的光子晶體濾波器，以解決現有的帶有雙彎曲L形微腔的光子晶體濾波器不易集成、可調控性低的問題。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種帶有雙彎曲L形微腔的光子晶體濾波器，包括多個介質柱周期性排列形成的二維光子晶體，其特征在于：所述二維光子晶體中去掉一排水平的介質柱形成輸出波導，所述二維光子晶體中去掉另一排水平的部分介質柱形成輸入波導，剩余的所述介質柱形成與所述輸入波導相鄰的反射腔，所述二維光子晶體中去掉所述輸入波導及所述輸出波導之間的若干排的部分介質柱以形成兩個呈中心對稱的L型缺陷，兩個所述L型缺陷及其內部包圍的介質柱構成諧振腔。

可選的，所述二維光子晶體為六角晶格光子晶體，并且所述六角晶格光子晶體的介質柱半徑為0.21a，a為晶格常數，所述六角晶格光子晶體的介質柱為硅玻璃基質，背景為空氣。

可選的，所述六角晶格光子晶體的晶格常數a＝540nm。

可選的，所述二維光子晶體的介質柱呈19*17陣列分布。

可選的，所述反射腔包括六個介質柱，且六個介質柱位于同一排。

可選的，兩個所述L型缺陷內包圍5排介質柱。

可選的，通過所述輸入波導輸入呈高斯分布的波導信號后，濾除在兩個設定波長范圍之外的波導信號，所述輸出波導輸出在兩個所述設定波長范圍之內的波導信號，

可選的，兩個所述設定波長范圍分別為548nm-798nm和1071nm-1345nm。

可選的，所述輸入波導的輸入端及所述輸出波導的兩個輸出端均設置有觀察點。