二维硅薄膜光子晶体波导的设计及制作

• 作者: 周建伟 宁永强 崔乃迪 梁中翥 梁静秋 王维彪
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 光子晶体 二维光子晶体波导 三角晶格空气孔 聚焦离子束刻蚀
• 年，卷（期）: 2010,（12）
• 页码范围: 2549-2556
• 分类号: O734|TN252
• 字数: 3313字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20101812.2549

摘要

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1.55 μm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458 nm,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463 nm,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.