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梯形截面硅基水平多槽纳米线定向耦合器全矢量分析

肖金标 李文亮 夏赛赛 孙小菡

梯形截面硅基水平多槽纳米线定向耦合器全矢量分析

肖金标, 李文亮, 夏赛赛, 孙小菡
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  • 定向耦合器是构成各类光子器件的基础元件. 本文采用一种基于电场分量的全矢量有限元法, 分析由梯形截面硅基水平多槽纳米线构成的定向耦合器. 给出了准TE与准TM偶、奇模有效折射率、耦合长度及模场分布, 揭示了其模式的混合特性及模场分布特点. 分析结果表明, 准TE模与准TM模的耦合长度随波导间距的增大均呈指数增长, 其中准TE模的耦合长度对波导侧壁倾角的变化敏感, 而准TM模的耦合长度对槽厚及槽折射率的变化敏感. 恰当选择结构与材料参数, 可实现两偏振态下相同耦合长度, 定向耦合器在偏振无关条件下工作.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60978005)资助的课题.
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    Paniccia M 2010 Nature Photon. 4 498

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    Guider R, Daldosso N, Pitanti A, Jordana E, Fedeli J M, Pavesi L 2009 Opt. Express 17 20762

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-04-10
  • 修回日期:  2011-11-07
  • 刊出日期:  2012-06-20

梯形截面硅基水平多槽纳米线定向耦合器全矢量分析

  • 1. 东南大学电子科学与工程学院, 南京 210096
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60978005)资助的课题.

摘要: 定向耦合器是构成各类光子器件的基础元件. 本文采用一种基于电场分量的全矢量有限元法, 分析由梯形截面硅基水平多槽纳米线构成的定向耦合器. 给出了准TE与准TM偶、奇模有效折射率、耦合长度及模场分布, 揭示了其模式的混合特性及模场分布特点. 分析结果表明, 准TE模与准TM模的耦合长度随波导间距的增大均呈指数增长, 其中准TE模的耦合长度对波导侧壁倾角的变化敏感, 而准TM模的耦合长度对槽厚及槽折射率的变化敏感. 恰当选择结构与材料参数, 可实现两偏振态下相同耦合长度, 定向耦合器在偏振无关条件下工作.

English Abstract

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