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几种典型光子晶体波导器件及应用被引量：3: 2017年; 光子晶体是一种周期性的人工微结构,由不同介电常数的材料在空间周期性排列构成。光子晶体具有光子禁带和光子局域特性,依据光子晶体结构设计和制作的二维光子晶体器件具有微型化、高集成度和性能优良的优点,在大规模集成光路和全光网络中具有十分重要的应用前景。重点介绍了几种典型的二维光子晶体器件的结构特点和应用,分析了设计与制作二维光子晶体器件过程中存在的一些关键问题与难点,并总结了该领域的研究进展和发展趋势。; 金伟华吕金光王维彪梁中翥秦余欣梁静秋; 关键词：光子晶体二维光子晶体波导光子晶体器件集成光学全光网络

光子晶体及二维光子晶体波导被引量：9: 2009年; 光子晶体是一种新兴的光学材料,其各种优异的光学特性可以用来制作所需要的光子晶体器件,。本文介绍了一维、二维、三维光子晶体的结构、特性及其主要的理论研究方法、实验制备方法,并着重阐述了二维光子晶体波导的特性及其制备方法及国内外研究进展。; 崔乃迪梁静秋梁中翥周健伟寇婕婷王维彪; 关键词：光子晶体波导

A photonic crystal side-coupled waveguide based on a high-quality-factor resonator array被引量：2: 2012年; Based on the present coupled mode theory of the photonic crystal resonator array in this paper, we propose a novel side-coupled waveguide to achieve highly efficient coupling of photonic crystal devices. It is found that the coupling efficiency is sensitive to the interval, the total number and the quality factor of the resonator. Considering the coupling efficiency and the coupling region, we select five resonators with an interval of six lattice periods. By optimizing the structure parameters of the waveguide and resonator, the quality factors of the resonator can be modulated and the coupling efficiency of the side-coupled waveguide reaches 95.47% in theory. Compared with other coupling methods, the side-coupled waveguide can realize efficient coupling with a compact structure, a high level of integration and a low degree of operational difficulties.; 崔乃迪梁静秋梁中翥王维彪

轴向填充率渐变型二维光子晶体: 2012年; 提出了一种轴向填充率渐变型二维三角晶格方空气孔光子晶体,由锥形孔周期性排布而成,在第三维也就是沿空气孔的轴向,空气孔的尺寸连续改变,实现了填充率渐变,填充率f范围为0.700～0.866。经过模拟,在归一化波长(λ/a)的1.43～2.71和3.41～4.00波段,轴向填充率渐变型光子晶体可以将光向填充率小的方向偏折,具有选光功能。采用电化学腐蚀与MEMS工艺相结合的方式,在p型(100)硅基底上制作了轴向填充率渐变型二维三角晶格方孔光子晶体,整个孔的填充率f在0.800～0.866范围内。; 周建伟梁静秋梁中翥王维彪; 关键词：二维光子晶体电化学腐蚀

二维硅薄膜光子晶体波导的设计及制作被引量：6: 2010年; 为了制作可用于通信波段的二维硅光子晶体波导,研究了光子晶体波导的设计方法及制作工艺。应用平面波展开法计算了两种空气孔型光子晶体结构的TE波禁带,经筛选采用了三角晶格空气孔结构。同样利用平面波展开法计算了引入缺陷后二维三角晶格空气孔型光子晶体波导结构的TE波禁带,经对比发现归一化频率为0.295 7的缺陷态最适宜用来制备光子晶体波导,并据此设计了用于1.55μm波长的二维三角晶格空气孔型光子晶体波导,其晶格周期为458nm,空气孔直径为339 nm。对设计的结构参数进行了容差计算,结果表明误差在-3.95~5.65 nm方能满足设计要求。最后使用聚焦离子束刻蚀工艺,制作了所设计的波导结构,并进行了测试。测试结果表明,样品实际晶格周期为463nm,空气孔直径为344 nm,比设计值大5 nm,在容差允许范围内,满足设计要求。; 崔乃迪梁静秋梁中翥周建伟宁永强王维彪; 关键词：光子晶体

液晶调制光子晶体微腔光衰减器被引量：11: 2013年; 设计了一种二维液晶调制光子晶体微腔光衰减器。两条二维三角晶格空气孔光子晶体波导由一个光子晶体微腔连接,在微腔的点缺陷中填充苯乙炔类液晶。通过施加不同电压,电场诱导液晶取向以改变液晶的折射率,从而改变光子晶体微腔的谐振波长,进而实现光传播强度调节。运用时域有限差分方法和平面波展开法分析了二维液晶调制光子晶体微腔光衰减器的光学特性。数值计算结果表明:对于1.55μm通信波段,通过外界电场控制所填充的向列相液晶的方向可以对这种二维液晶调制光子晶体微腔光衰减器实现3.40%～99.58%的可调谐光输出。; 周建伟梁静秋梁中翥王维彪; 关键词：波导

并联谐振腔光子晶体单通道侧面耦合波导被引量：9: 2012年; 分析了多光子晶体谐振腔的并联耦合模理论,并根据该理论设计了单通道光子晶体侧面耦合波导以实现光子晶体器件与光源间的高效耦合。理论研究表明并联谐振腔的耦合效率与谐振腔数量、间距以及品质因子相关。经优化耦合面积和耦合效率,最终选择了5个谐振腔并联作为单通道侧面耦合波导的耦合部分。通过设置谐振腔间距改变其对称性,从而实现侧面耦合波导的单通道传播。在1.55μm工作波长下,单通道侧面耦合波导的耦合效率可达94.49%。; 崔乃迪梁静秋梁中翥王维彪; 关键词：光学器件耦合模理论光子晶体

二氧化硅蛋白石光子晶体中粒子重构对光学性质的影响(英文)被引量：1: 2011年; 使用自组装法制备了蛋白石结构二氧化硅纳米球三维光子晶体,并对样品在150,300,450℃温度下进行了热处理。随热处理温度的升高,光子晶体禁带中心波长出现22.5 nm的蓝移,且禁带宽度变窄。对于在450℃热处理的样品,其测量的禁带中心波长为572.5 nm,与理论计算结果有较大差异。引起样品光学特性变化的原因是热处理后二氧化硅球体形变和重构。进一步分析了小球形变对样品光学特性的影响,根据实验结果,修正了计算模型。利用修正后的模型计算样品禁带中心波长为558nm,和实验结果符合良好。; 崔乃迪梁静秋梁中翥周建伟王维彪; 关键词：光子晶体自组装光子禁带

不同背景介质下金属Cu光子晶体带隙: 2012年; 提出了一种利用全反射抑制二维光子晶体表面电磁波泄漏的方法,并计算了不同背景介质下的二维金属Cu光子晶体的带隙结构,得到了带隙结构与填充率间的关系曲线.计算方法采用时域有限差分,金属型光子晶体由Cu柱构成.分别计算了以空气为背景介质和以PMMA为背景介质的正方晶格金属型光子晶体的带隙结构.研究结果表明:以PMMA为背景介质的正方晶格金属型光子晶体与以空气为背景介质相比,第一带隙更窄,第二带隙中心频率更低,且在填充率大于0.70时将会出现第三带隙.这对进一步扩展这种光子晶体的应用具有良好的参考意义.; 杨波梁静秋梁中翥王维彪; 关键词：带隙全反射

光控液晶光子晶体微腔全光开关被引量：6: 2013年; 设计了一种缺陷模迁移光子晶体微腔全光开关.两条二维三角晶格空气孔光子晶体波导由一个光子晶体微腔连接,在微腔的点缺陷中填充掺有少量偶氮聚合物的苯乙炔类液晶.通过调节控制光的偏振态,使偶氮聚合物发生顺-反异构化反应,带动液晶分子重新取向,从而改变光子晶体微腔的谐振波长,进而实现光的通过与截止.运用时域有限差分法和平面波展开法分析了二维光控液晶光子晶体微腔全光开关的光学特性.数值计算结果表明:对于1.55μm通信波段通过外界偏振光控制所填充的向列相液晶的折射率可以实现对光波的导通与截止.分析结果显示,此开关具有阈值低,消光比较大,体积小等优点.; 周建伟梁静秋梁中翥田超秦余欣王维彪; 关键词：液晶

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