漏斗型完全光子带隙光波导单向传输

• 作者: 智文强 费宏明 韩雨辉 武敏 张明达 刘欣 曹斌照 杨毅彪
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 漏斗型光波导 光子带隙 点缺陷 单向传输 模式转换
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域|INTERDISCIPLINARY PHYSICS AND RELATED AREAS OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
• 页码范围: 315-323
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211299

摘要

光波单向传输器件在全光计算和信息处理方面具有重要应用.本文提出一种具有完全光子带隙的硅基空气孔光子晶体漏斗型光波导结构,在光通信波段可实现单向传输特性.漏斗型光波导可打破光波对称传输,引入点缺陷通过模式转换与失配进一步抑制反向透射,并研究了不同的点缺陷类型与位置对反向透射的影响.采用时域有限差分法进行数值计算,优化选取了最佳的点缺陷模式.结果显示,单柱型点缺陷在向左移动5a(a为光子晶体晶格常数,a=470 nm)时,横电(TE)偏振光在工作波长1550 nm处正向透射率为0.716,透射对比度为0.929,工作带宽为111 nm.另外,本文提出的光波单向传输器件结构简单、工艺要求低,有望为集成光路中单向传输器件设计提供新的解决方案.