[發明專利]基于同側雙微腔耦合結構的波導濾波器

有效

• 申請號: 202110584194.4
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113422183B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 牛軍浩;王嘉潔;葉捷勝;駱薇羽;許川佩;朱愛軍
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01P1/208
• 分類號: H01P1/208
• 代理公司: 桂林文必達專利代理事務所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 張學平

本發明涉及納米光子學技術領域，具體公開了一種基于同側雙微腔耦合結構的波導濾波器，包括介質基底、金屬薄膜、同心雙半圓環波導諧振腔和直線波導腔，金屬薄膜設置于介質基底的上端面，金屬薄膜上設置有直線波導腔，以及位于直線波導腔上側的同心雙半圓環波導諧振腔。通過構造共心雙半圓環結構，使輸出波導同時受到兩個波導諧振腔共振模式的影響。兩個波導諧振腔腔之間由于反相振蕩導致電磁波發生干涉相消而產生類電磁誘導透明現象實現雙模式雙通道帶阻濾波功能，與圓環結構和相交圓環結構相比，其濾波性能有所提升，此結構在全光窄帶帶阻濾波器方面具有潛在的應用前景。

技術領域

本發明涉及納米光子學技術領域，尤其涉及一種基于同側雙微腔耦合結構的波導濾波器。

背景技術

隨著光學技術的發展，未來的集成光學對集成密度提出了更高的要求。表面等離子體激元(SPPs)由于與金屬和介質界面有很強的接合作用，可以在納米尺度上控制光信號的傳播，在亞波長光學器件和高集成度光子電路中顯示出巨大的應用前景。

如今，已經有許多表面等離子體波導結構，如金屬納米顆粒波導、金屬薄膜、金屬-絕緣體-金屬(MIM)板、等離子體，等離激元納米團簇、納米狹縫和混合布拉格波導，但其上述列舉的表面等離子體波導結構的濾波性能較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于同側雙微腔耦合結構的波導濾波器，旨在提升濾波性能。

為實現上述目的，本發明采用的一種基于同側雙微腔耦合結構的波導濾波器，包括介質基底、金屬薄膜、同心雙半圓環波導諧振腔和直線波導腔，所述金屬薄膜設置于所述介質基底的上端面，所述金屬薄膜上設置有所述直線波導腔，以及位于所述直線波導腔上側的所述同心雙半圓環波導諧振腔。

其中，所述介質基底采用SiO₂基底。

其中，所述金屬薄膜采用Ag制成。

其中，所述同心雙半圓環波導諧振腔包括第一半環諧振腔和第二半環諧振腔，且所述第一半環諧振腔和所述第二半環諧振腔呈共心形式上下排列。

其中，所述直線波導腔的寬度為50nm。

其中，所述直線波導腔的長度為1500nm。

其中，所述第一半環諧振腔的中心半徑為120nm。

其中，所述第二半環諧振腔的中心半徑為245nm。

本發明的基于同側雙微腔耦合結構的波導濾波器，通過構造共心雙半圓環結構，使輸出波導同時受到兩個波導諧振腔共振模式的影響。兩個波導諧振腔腔之間由于反相振蕩導致電磁波發生干涉相消而產生類電磁誘導透明現象實現雙模式雙通道帶阻濾波功能，與圓環結構和相交圓環結構相比，其濾波性能有所提升，此結構在全光窄帶帶阻濾波器方面具有潛在的應用前景。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明的基于同側雙微腔耦合結構的波導濾波器的立體圖。

圖2是本發明的基于同側雙微腔耦合結構的波導濾波器的結構示意圖。

圖3是本發明的第一半環諧振腔、第二半環諧振腔和同心雙半圓環波導諧振腔的透射譜線圖。

圖4是本發明的四種不同耦合距離的透射譜線圖。

圖5是本發明的模式1、模式2的透射比和半高寬與耦合距離g的關系透射譜線圖。