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新型高效偏振光分束器的设计

张旋 廖清华 陈淑文 胡萍 于天宝 刘念华

新型高效偏振光分束器的设计

张旋, 廖清华, 陈淑文, 胡萍, 于天宝, 刘念华
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  • 研究及分析了光波在分束结构中的传播行为和特性,发现当增大波导邻近两侧空气孔半径时,能形成完全光子禁带范围内某一频率光波单一偏振态的传播,基于此原理提出了一种全新结构的偏振光分束器,计算与模拟结构表明,该结构可以实现TE模与TM模高效大角度分离. 器件尺寸不超过17.6 μm×9.8 μm,在集成光回路中无疑有着很大的应用潜力.
    • 基金项目: 集成光电子国家重点实验室(半导体研究所)开放课题、江西省教育厅科学研究基金(批准号:2007-59, GJJ08066)和江西省自然科学基金(批准号:2008GZW0006, 2007GQW2057)资助的课题.
    [1]

    Yablonovitch E 1987 Phys.Rev. Lett. 58 2059

    [2]

    John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486

    [3]

    Hu X Y, Wang Y Q, Liu Y H, Cheng B Y, Zhang D Z 2004 Opt.Commun. 237 371

    [4]

    Locatelli A, Modotto D, Paloschi D, Angelis C D 2007 Opt. Commun. 237 97

    [5]

    Ghaffari A, Monifi F, Djavid M, Abrishamian M S 2008 Opt. Commun. 281 5929

    [6]

    Yu T B, Wang M H, Jiang X Q, Liao Q H, Yang J Y 2007 J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 9 37

    [7]

    Ye T, Xu X M 2010 Acta Phys. Sin. 59 9 (in Chinese)[叶 涛、徐旭明 2010 物理学报 59 9]

    [8]

    Diavid M, Monifi F, Ghaffari A, Abrishamian M S 2008 Opt.Commun. 281 4028

    [9]

    Guo H, Wu P, Yu T B, Liao Q H, Liu N H, Huang Y Z 2010 Acta Phys. Sin. 59 8 (in Chinese)[郭 浩、吴 评、于天宝、廖清华、刘念华、黄永箴 2010 物理学报 59 8]

    [10]

    Chen H B, Xu Y, He J L, Hong Z 2009 Opt.Commun. 282 3626

    [11]

    Zabelin V, Dunbar L A, Thomas N Ne, Houdré R, Kotlyar M V, O'Faolain L, Krauss T F 2007 Opt. Lett. 32 5530

    [12]

    Schonbrun E, Wu Q, Park W, Yamashita T, Summers C J 2006 Opt. Lett. 31 3104

    [13]

    Chen X Y, Yao P J, Chen B, Li F, Zhang J Y, Xie J P, Ming H, Shan H F 2004 Chin. Phys. Lett. 21 1285

    [14]

    Shen X P, Han K, Shen Y F, Li H P, Wu Y X, Tang G 2007 Phys. Lett. A 369 524

    [15]

    Zhen Y R, Li L M 2005 J. Phys. D: Appl. Phys. 38 3391

    [16]

    Lu M F, Liao S M, Huang Y T 2010 Appl. Opt. 49 41

    [17]

    Lu Z H, Tang Y F, Shen Y F, Liu X H, Zi J 2005 Phys. Lett. A 346 243

    [18]

    Ao X Y, Liu L, Wosinski L, He S L 2006 Appl. Phys. Lett. 89 171115

    [19]

    Adibi A, Lee R K, Xu Y, Yariv A, Scherer A 2000 Electron. Lett. 36 16

    [20]

    Johns S G, Joannopoulos J D 2001 Opt. Express. 8 173

    [21]

    Yu T B, Huang J H, Liu N H, Yang J Y, Liao Q H,Jiang X Q 2010 Appl. Opt. 49 2168

    [22]

    Taflove A, Hagness S C 2000 Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method 2nd edn (Boston: Artech House)

  • [1]

    Yablonovitch E 1987 Phys.Rev. Lett. 58 2059

    [2]

    John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486

    [3]

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    [4]

    Locatelli A, Modotto D, Paloschi D, Angelis C D 2007 Opt. Commun. 237 97

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    Ghaffari A, Monifi F, Djavid M, Abrishamian M S 2008 Opt. Commun. 281 5929

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    [8]

    Diavid M, Monifi F, Ghaffari A, Abrishamian M S 2008 Opt.Commun. 281 4028

    [9]

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    [10]

    Chen H B, Xu Y, He J L, Hong Z 2009 Opt.Commun. 282 3626

    [11]

    Zabelin V, Dunbar L A, Thomas N Ne, Houdré R, Kotlyar M V, O'Faolain L, Krauss T F 2007 Opt. Lett. 32 5530

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    Schonbrun E, Wu Q, Park W, Yamashita T, Summers C J 2006 Opt. Lett. 31 3104

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    [14]

    Shen X P, Han K, Shen Y F, Li H P, Wu Y X, Tang G 2007 Phys. Lett. A 369 524

    [15]

    Zhen Y R, Li L M 2005 J. Phys. D: Appl. Phys. 38 3391

    [16]

    Lu M F, Liao S M, Huang Y T 2010 Appl. Opt. 49 41

    [17]

    Lu Z H, Tang Y F, Shen Y F, Liu X H, Zi J 2005 Phys. Lett. A 346 243

    [18]

    Ao X Y, Liu L, Wosinski L, He S L 2006 Appl. Phys. Lett. 89 171115

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    Adibi A, Lee R K, Xu Y, Yariv A, Scherer A 2000 Electron. Lett. 36 16

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    Johns S G, Joannopoulos J D 2001 Opt. Express. 8 173

    [21]

    Yu T B, Huang J H, Liu N H, Yang J Y, Liao Q H,Jiang X Q 2010 Appl. Opt. 49 2168

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    Taflove A, Hagness S C 2000 Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method 2nd edn (Boston: Artech House)

  • [1] 郭浩, 吴评, 于天宝, 廖清华, 刘念华, 黄永箴. 一种新型的光子晶体偏振光分束器的设计. 物理学报, 2010, 59(8): 5547-5552. doi: 10.7498/aps.59.5547
    [2] 胡社军, 殷建玲, 黄旭光, 刘颂豪. 液晶调制的光子晶体可控偏光片和光开关. 物理学报, 2006, 55(10): 5268-5276. doi: 10.7498/aps.55.5268
    [3] 沈林放, 何赛灵, 吴良. 等效介质理论在光子晶体平面波展开分析方法中的应用. 物理学报, 2002, 51(5): 1133-1138. doi: 10.7498/aps.51.1133
    [4] 陈鹤鸣, 孟晴. 高效光子晶体太赫兹滤波器的设计. 物理学报, 2011, 60(1): 014202. doi: 10.7498/aps.60.014202
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    [6] 曹永军, 云国宏, 那日苏. 平面波展开法计算二维磁振子晶体带结构. 物理学报, 2011, 60(7): 077502. doi: 10.7498/aps.60.077502
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    [8] 肖三水, 沈林放, 何赛灵. 低频和高频区域内大禁带的二维各向异性光子晶体. 物理学报, 2002, 51(12): 2858-2864. doi: 10.7498/aps.51.2858
    [9] 袁乃昌, 刘少斌, 朱传喜. 等离子体光子晶体的FDTD分析. 物理学报, 2005, 54(6): 2804-2808. doi: 10.7498/aps.54.2804
    [10] 王连卫, 陈 瑜, 周 梅, 陈效双, 徐 靖, 曾 勇, 吴砚瑞, 陆 卫. 中红外波段硅基两维光子晶体的光子带隙. 物理学报, 2005, 54(1): 411-415. doi: 10.7498/aps.54.411
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-11-15
  • 修回日期:  2010-12-04
  • 刊出日期:  2011-10-15

新型高效偏振光分束器的设计

  • 1. 南昌大学物理系,南昌 330031
    基金项目: 

    集成光电子国家重点实验室(半导体研究所)开放课题、江西省教育厅科学研究基金(批准号:2007-59, GJJ08066)和江西省自然科学基金(批准号:2008GZW0006, 2007GQW2057)资助的课题.

摘要: 研究及分析了光波在分束结构中的传播行为和特性,发现当增大波导邻近两侧空气孔半径时,能形成完全光子禁带范围内某一频率光波单一偏振态的传播,基于此原理提出了一种全新结构的偏振光分束器,计算与模拟结构表明,该结构可以实现TE模与TM模高效大角度分离. 器件尺寸不超过17.6 μm×9.8 μm,在集成光回路中无疑有着很大的应用潜力.

English Abstract

参考文献 (22)

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