[實用新型]一種基于磁光介質與PT對稱結構的多通道信號選擇器

有效

• 申請號: 201921634905.9
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN210428000U
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 張曉萌;余觀夏;朱劍剛;梅長彤;趙莉
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G02F1/095
• 分類號: G02F1/095;G02F1/017;G02B6/122
• 代理公司: 南京思拓知識產權代理事務所(普通合伙) 32288
• 代理人: 苗建

本實用新型公開了一種基于磁光介質與PT對稱結構的的多通道信號選擇器，屬于微型光電子器件領域。該信號選擇器包括介質基板和設置在其上的介質柱陣列，第一陣列和第三陣列對稱地設置在介質基板的兩端，第二陣列設置在第一陣列和第三陣列之間，第四陣列和第五陣列設置在第一陣列與第二陣列之間，第四陣列和第五陣列之間設有第一通道，第六陣列和第七陣列設置在第二陣列與第三陣列之間，第六陣列和第七陣列之間設有第二通道，第四陣列和第五陣列、第六陣列和第七陣列為宇稱?時間對稱結構。本實用新型可通過改變外加磁場方向控制電磁信號在兩個通道進行選擇性傳輸，或實現信號局域存儲，具有傳輸穩定、方向可控、多通道非互易性傳輸的優點。

技術領域

本實用新型屬于微型光電子器件領域，具體地說，涉及一種基于磁光介質與PT對稱結構的的多通道信號選擇器。

背景技術

光子晶體是一種由多種材料周期或非周期性組成的人工合成材料，由于其對電磁波傳播優良的控制能力，引來了越來越多的關注。磁光光子晶體作為一種特殊的光子晶體，當處于外加靜態磁場作用下時它的磁導率或介電常數會呈現出張量形式，外加磁場會打破時間反演對稱性使信號單向傳輸，這種在二維光子晶體內的單向傳輸電磁波模式是束縛在特定復合磁光晶體邊界的傳播態模式，它的產生類似于在強磁場作用下的量子霍爾效應，因此將其稱之為光子晶體的邊界態(edge states)。同時值得注意的是這種單向傳播特性非常穩定，不受障礙物的影響可以穩定傳輸。這一現象為設計新型的非互易性光學器件提供了一種新的機制，相應研制的單向傳輸的光學器件成為研究的熱點，比如新型磁光環形器、可調諧單向交叉波導分配器和磁光開關。

另一方面，在科學發展和現代社會的技術需求，光局域和慢光效應都占有非常重要的位置，涉及范圍包括：光信息存儲、增強的光信號、全光通信等。要實現光局域，一般采用外部機制實現，例如，使用金屬材料致使光反射或者利用光子帶隙。當光子晶體的周期性完整，由于其帶隙特性，光流無法在當中傳輸，只有通過構造缺陷態局域光或者控制光的傳輸方向，如點缺陷是局部性破壞光子晶體周期結構，可以將光流“約束”在微腔之中。而在無缺陷下實現的光局域具有更加重要的實際意義，而且可調且容易實現的局域態非常重要，通過兩點所對應的群速度方向相反，能流相向而行，相互抵消，導致光流速度變慢或者產生自陷現象。

同時近年來，宇稱-時間(Parity-Time，PT)對稱的光學波導體系被發現有很多獨特的光學性質，在光子信息處理以及集成光學方面具有重要的應用價值，與普通結構相比，PT對稱系統中出現了眾多奇異現象如光能量振蕩現象、非互易性的光傳輸，信號放大透射增強，光隔離等等。

但是基于磁光材料與宇稱-時間(PT)結構目前鮮有研究，特別是在二維光子晶體及波導設計中將磁光與PT結構相結合的結構及其特殊的光學特性研究結果鮮有耳聞，而且在現代微波和光通信中，在一個微光電子器件中同時具有光局域或磁存儲和單向傳輸的非互易性特性目前鮮有報道，而當前迫切需要的正是設計研制具有復合多功能的新型元器件。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本實用新型的目的在于提供一種基于PT對稱結構和磁光材料的多通道信號選擇器，該信號選擇器充分利用了磁光介質與PT對稱結構信號放大的優點，可實現光局域和方向可選可控的單向傳輸。

為了解決上述問題，本實用新型所采用的技術方案如下：