搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

高效异质结构四波长波分复用器的设计与优化

叶涛 徐旭明

高效异质结构四波长波分复用器的设计与优化

叶涛, 徐旭明
PDF
导出引用
  • 将两光子晶体单模波导平行、邻近放置构成一个光子晶体波导耦合结构.根据耦合和解耦合理论,设计了一种新型的高效异质结构四波长波分复用器.应用时域有限差分法模拟了该器件的效率,并通过改变一排介质柱的折射率,实现了较高的透射率.进一步发现在入射口处添加三对介质柱,可以有效地降低系统的反射,实现了四个波长的高效传输,四个波长的透射率均超过了90%.该器件不仅具有较高的透射率,而且其尺寸仅为36 μm×17 μm,在未来的光子集成回路中具有潜在的应用价值.
    • 基金项目: 江西省自然科学基金(批准号:2007GZW2547;2008GZW0007)资助的课题.
    [1]

    Yablonovitch E 1987 Phys.Rev. Lett. 58 2059

    [2]

    John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486

    [3]

    Yu T B, Liu N H 2004 Acta Phys. Sin. 53 3049 (in Chinese)[于天宝、刘念华 2004 物理学报 53 3049]

    [4]

    Mekis A, Chen J C, Kurland I, Fan S, Villeneuve P R, Joannopoulos J D 1996 Phys. Rev. Lett. 77 3787

    [5]

    Du X Y, Zheng W H, Zhang Y J, Ren G, Wang K, Xing M X, Chen L H 2008 Acta Phys. Sin. 57 7005 (in Chinese)[杜晓宇、郑婉华、张冶金、任 刚、王 科、邢名欣、陈良惠 2008 物理学报 57 7005]

    [6]

    Liu Z Q, Feng T H, Dai Q F, Wu L J, Lan S 2009 Chin. Phys. B 18 2383

    [7]

    Yan H T, Wang M, Ge Y X, Yu P 2009 Chin. Phys. B 18 2389

    [8]

    Chen X J, Wu L J, Hu W, Lan S 2009 Acta Phys. Sin. 58 1025 (in Chinese)[陈小军、吴立军、胡 巍、兰 胜 2009 物理学报 58 1025]

    [9]

    Feng T H, Dai Q F, Wu L J, Guo Q, Hu W, Lan S 2008 Chin. Phys. B 17 4533

    [10]

    Xu Z L, Wu F G 2009 Acta Phys.Sin.58 6285 (in Chinese)[许振龙、吴福根 2009 物理学报 58 6285]

    [11]

    Chen J, Li X L, Li H H, Wang Q K 2009 Acta Phys. Sin. 58 6216 (in Chinese) [陈 健、李小丽、李海华、王庆康 2009 物理学报 58 6216]

    [12]

    Sharkawy A, Shi S, Prather D, Soref R 2002 Opt. Express 10 1048

    [13]

    Boscolo S, Midrio M, Krauss T F 2002 Opt. Lett. 27 1001

    [14]

    Zhu G X, Yu T B, Chen S W, Shi Z, Hu S J, Lai Z Q, Liao Q H, Huang Y Z 2009 Acta Phys. Sin. 58 1014 (in Chinese)[朱桂新、于天宝、陈淑文、石 哲、胡淑娟、赖珍荃、廖清华、黄永箴 2009 物理学报 58 1014]

    [15]

    Ren G, Zhang W H, Wang K, Du X Y, Xing M X, Chen L H 2008 Chin. Phys. B 17 2553

    [16]

    Shen X P, Han K, Li H P, Shen Y F, Wang Z Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 1737 (in Chinese)[沈晓鹏、韩 奎、李海鹏、沈义峰、王子煜 2008 物理学报 57 1737]

    [17]

    Koshiba M 2001 IEEE J. Lightwave Technol. 19 1970

    [18]

    Martinez A, Cuesta F, Marti J 2003 IEEE Photon. Technol. Lett. 15 694

    [19]

    Boscolo S, Midrio M, Someda C G 2002 IEEE J. Quantum Electron. 38 47

    [20]

    Shi Y, Dai D, He S 2006 IEEE Photon. Technol. Lett. 18 2293

    [21]

    Chien F S, Hsu Y, Hsieh W, Cheng S 2004 Opt. Express 12 1119

    [22]

    Yu T B, Wang M H, Jiang X Q, Yang J Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 1851 (in Chinese)[于天宝、王明华、江晓清、杨建义 2006 物理学报 55 1851]

  • [1]

    Yablonovitch E 1987 Phys.Rev. Lett. 58 2059

    [2]

    John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486

    [3]

    Yu T B, Liu N H 2004 Acta Phys. Sin. 53 3049 (in Chinese)[于天宝、刘念华 2004 物理学报 53 3049]

    [4]

    Mekis A, Chen J C, Kurland I, Fan S, Villeneuve P R, Joannopoulos J D 1996 Phys. Rev. Lett. 77 3787

    [5]

    Du X Y, Zheng W H, Zhang Y J, Ren G, Wang K, Xing M X, Chen L H 2008 Acta Phys. Sin. 57 7005 (in Chinese)[杜晓宇、郑婉华、张冶金、任 刚、王 科、邢名欣、陈良惠 2008 物理学报 57 7005]

    [6]

    Liu Z Q, Feng T H, Dai Q F, Wu L J, Lan S 2009 Chin. Phys. B 18 2383

    [7]

    Yan H T, Wang M, Ge Y X, Yu P 2009 Chin. Phys. B 18 2389

    [8]

    Chen X J, Wu L J, Hu W, Lan S 2009 Acta Phys. Sin. 58 1025 (in Chinese)[陈小军、吴立军、胡 巍、兰 胜 2009 物理学报 58 1025]

    [9]

    Feng T H, Dai Q F, Wu L J, Guo Q, Hu W, Lan S 2008 Chin. Phys. B 17 4533

    [10]

    Xu Z L, Wu F G 2009 Acta Phys.Sin.58 6285 (in Chinese)[许振龙、吴福根 2009 物理学报 58 6285]

    [11]

    Chen J, Li X L, Li H H, Wang Q K 2009 Acta Phys. Sin. 58 6216 (in Chinese) [陈 健、李小丽、李海华、王庆康 2009 物理学报 58 6216]

    [12]

    Sharkawy A, Shi S, Prather D, Soref R 2002 Opt. Express 10 1048

    [13]

    Boscolo S, Midrio M, Krauss T F 2002 Opt. Lett. 27 1001

    [14]

    Zhu G X, Yu T B, Chen S W, Shi Z, Hu S J, Lai Z Q, Liao Q H, Huang Y Z 2009 Acta Phys. Sin. 58 1014 (in Chinese)[朱桂新、于天宝、陈淑文、石 哲、胡淑娟、赖珍荃、廖清华、黄永箴 2009 物理学报 58 1014]

    [15]

    Ren G, Zhang W H, Wang K, Du X Y, Xing M X, Chen L H 2008 Chin. Phys. B 17 2553

    [16]

    Shen X P, Han K, Li H P, Shen Y F, Wang Z Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 1737 (in Chinese)[沈晓鹏、韩 奎、李海鹏、沈义峰、王子煜 2008 物理学报 57 1737]

    [17]

    Koshiba M 2001 IEEE J. Lightwave Technol. 19 1970

    [18]

    Martinez A, Cuesta F, Marti J 2003 IEEE Photon. Technol. Lett. 15 694

    [19]

    Boscolo S, Midrio M, Someda C G 2002 IEEE J. Quantum Electron. 38 47

    [20]

    Shi Y, Dai D, He S 2006 IEEE Photon. Technol. Lett. 18 2293

    [21]

    Chien F S, Hsu Y, Hsieh W, Cheng S 2004 Opt. Express 12 1119

    [22]

    Yu T B, Wang M H, Jiang X Q, Yang J Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 1851 (in Chinese)[于天宝、王明华、江晓清、杨建义 2006 物理学报 55 1851]

  • [1] 秦小芸, 黄弼勤, 陈海星, 杨立功, 顾培夫. 多周期双啁啾镜结构的空间解波分复用器. 物理学报, 2004, 53(11): 3794-3799. doi: 10.7498/aps.53.3794
    [2] 王琼, 崔一平, 闫长春, 张玲玲, 张家雨. 利用耦合波导列提高光子晶体波导辐射. 物理学报, 2009, 58(2): 1020-1024. doi: 10.7498/aps.58.1020
    [3] 柏宁丰, 刘 旭, 肖金标, 张明德, 孙小菡. 光子晶体平面波导与脊波导高效耦合技术的研究. 物理学报, 2005, 54(10): 4933-4937. doi: 10.7498/aps.54.4933
    [4] 王明华, 江晓清, 杨建义, 于天宝. 三平行光子晶体单模波导的耦合特性及其应用. 物理学报, 2006, 55(4): 1851-1856. doi: 10.7498/aps.55.1851
    [5] 朱桂新, 于天宝, 陈淑文, 石哲, 胡淑娟, 赖珍荃, 廖清华, 黄永箴. 一种实现光子晶体波导定向耦合型多路光均分的新方法. 物理学报, 2009, 58(2): 1014-1019. doi: 10.7498/aps.58.1014
    [6] 费宏明, 严帅, 徐瑜成, 林瀚, 武敏, 杨毅彪, 陈智辉, 田媛, 张娅敏. 可实现宽频带光波非对称传输的自准直效应光子晶体异质结构. 物理学报, 2020, 69(18): 184214. doi: 10.7498/aps.69.20200538
    [7] 邓新华, 刘念华, 刘根泉. 单负材料光子晶体异质结构的频率响应. 物理学报, 2007, 56(12): 7280-7285. doi: 10.7498/aps.56.7280
    [8] 陈云天, 王经纬, 陈伟锦, 徐竞. 互易波导模式耦合理论. 物理学报, 2020, 69(15): 154206. doi: 10.7498/aps.69.20200194
    [9] 刘敬伟, 陈少武, 余金中. 一种分析三维楔脊形光波导与光纤耦合的方法. 物理学报, 2005, 54(1): 6-11. doi: 10.7498/aps.54.6
    [10] 张建忠, 王安帮, 王云才. 混沌光通信与OC-48光纤通信的波分复用. 物理学报, 2009, 58(6): 3793-3798. doi: 10.7498/aps.58.3793
    [11] 刘凌宇, 田慧平, 纪越峰. 光子晶体波导中的孤子传输及其延迟特性研究. 物理学报, 2011, 60(10): 104216. doi: 10.7498/aps.60.104216
    [12] 李齐良, 孙丽丽, 陈均朗, 李庆山, 唐向宏, 钱 胜, 林理彬. 周期色散管理波分复用系统中交叉相位调制边带不稳定性理论分析. 物理学报, 2007, 56(2): 805-810. doi: 10.7498/aps.56.805
    [13] 王 智, 简水生, 娄淑琴, 任国斌. 双芯光子晶体光纤中的模式干涉. 物理学报, 2004, 53(8): 0-0. doi: 10.7498/aps.53.0
    [14] 王庆学. 异质结构的应变和应力分布模型研究. 物理学报, 2005, 54(8): 3757-3763. doi: 10.7498/aps.54.3757
    [15] 邹俊辉, 张娟. 混合准周期异质结构的带隙补偿与展宽. 物理学报, 2016, 65(1): 014214. doi: 10.7498/aps.65.014214
    [16] 张 波. 二维光子晶体波导与单模平面介质波导间的喇叭波导接头. 物理学报, 2006, 55(4): 1857-1861. doi: 10.7498/aps.55.1857
    [17] 张阳, 顾书林, 叶建东, 黄时敏, 顾然, 陈斌, 朱顺明, 郑有炓. ZnMgO/ZnO异质结构中二维电子气的研究. 物理学报, 2013, 62(15): 150202. doi: 10.7498/aps.62.150202
    [18] 郤育莺, 韩悦, 李国辉, 翟爱平, 冀婷, 郝玉英, 崔艳霞. 异质结构在光伏型卤化物钙钛矿光电转换器件中的应用. 物理学报, 2020, 69(16): 167804. doi: 10.7498/aps.69.20200591
    [19] 韩守振, 田 洁, 冯 帅, 任 承, 李志远, 程丙英, 张道中. 二维平板光子晶体直波导的制备和光传输特性的测量. 物理学报, 2005, 54(12): 5659-5662. doi: 10.7498/aps.54.5659
    [20] 张 波. 二维介质柱光子晶体波导吸收边界条件. 物理学报, 2005, 54(12): 5677-5682. doi: 10.7498/aps.54.5677
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  3742
  • PDF下载量:  784
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-24
  • 修回日期:  2009-12-22
  • 刊出日期:  2010-09-15

高效异质结构四波长波分复用器的设计与优化

  • 1. 南昌大学物理系,南昌 330031
    基金项目: 

    江西省自然科学基金(批准号:2007GZW2547

    2008GZW0007)资助的课题.

摘要: 将两光子晶体单模波导平行、邻近放置构成一个光子晶体波导耦合结构.根据耦合和解耦合理论,设计了一种新型的高效异质结构四波长波分复用器.应用时域有限差分法模拟了该器件的效率,并通过改变一排介质柱的折射率,实现了较高的透射率.进一步发现在入射口处添加三对介质柱,可以有效地降低系统的反射,实现了四个波长的高效传输,四个波长的透射率均超过了90%.该器件不仅具有较高的透射率,而且其尺寸仅为36 μm×17 μm,在未来的光子集成回路中具有潜在的应用价值.

English Abstract

参考文献 (22)

目录

    /

    返回文章
    返回