基于锯齿口和多支路的二维光子晶体出射光集束
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作者:
作者单位:

(宁波大学 信息科学与工程学院,浙江 宁波 315211)

作者简介:

李军(1983-),男,博士,副教授,硕士生导师,主要从 事光通信、多物理场分析方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61371061)和宁波市自然科学基金(2018A610024)资助项目 (宁波大学 信息科学与工程学院,浙江 宁波 315211)


Two-dimensional photonic crystal exiting light bundle based on sawtooth ports a nd multiple branches
Author:
Affiliation:

(College of Information Science and Engineering,Ningbo University,Ningbo,Zheji ang 315211,China)

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    摘要:

    光子晶体波导具有传输速率大、损耗率低、稳定 性好等特点,在光集成、光信息传输 等领域具有十分广阔的应用前景。然而作为亚波长波导,由于存在衍射极限,光子晶体波导 的出射光会发散到各个方向,影响出射光集束。为解决光子晶体波导出射端光场控制问题, 提出了一种新型的二维正方晶格光子晶体出射光集束的结构。该结构通过在波导出射端表面 引入锯齿口结构和多支路通道,大幅度提升了出射光的辐射距离。利用时域有限差分法分析 结果表明,具有3个锯齿口和2条支路的正方晶格光子晶体能够实现最佳的出射光集束,辐射 距离高达200 μm,该辐射距离约为单波导出射端结构的25倍, 且该结构在200 μm处的辐射效率可达53%。

    Abstract:

    Photonic crystal waveguide has the characteristics of high transmissio n rate,low loss rate and good stability,so it has a very broad application pro spect in optical integration,optical information transmission and other fields. However,as a sub-wavelength waveguide,there is a diffraction limit,the emit t ed light of the photonic crystal waveguide will diverge to all directions,affec ting the outgoing beam.In order to solve the problem of controlling the light f ield at the output end of the waveguide,this paper proposes a new type of two- d imensional square lattice photonic crystal beaming structure.This structure gre atly increases the radiation distance of the emitted light by introducing the sa wtooth structure and multi-branch channels on the surface of the outgoing end o f the waveguide.The analysis results using the finite difference time domain met hod show that the square lattice photonic crystal with 3sawtooth ports and 2br anches can achieve the best outgoing light bundle,and the radiation distance is up to 200μm,which is about 25times that of the single-wave derived projecto r structure.The radiation efficiency of this structure can reach 53% at 200μm.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李韵嘉,李军,文化锋,王周益,金轶群.基于锯齿口和多支路的二维光子晶体出射光集束[J].光电子激光,2021,32(10):1105~1110

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  • 收稿日期:2021-02-08
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  • 在线发布日期: 2021-11-24
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