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

基于一维间距调制型光子晶格的光传输现象

齐新元 曹政 白晋涛

基于一维间距调制型光子晶格的光传输现象

齐新元, 曹政, 白晋涛
PDF
导出引用
导出核心图
  • 采用数值模拟方法研究了高斯光束在四种间距调制型光子晶格中的传输规律. 研究发现: 在具有两个正双曲正割势垒和矩形势垒的晶格阵列中, 光波在势垒处发生明显的衍射现象, 而在势阱处发生强烈的局域现象; 在具有两个负双曲正割势垒和负矩形势垒的晶格阵列中, 光波可在势垒处发生无反射传输或在势垒中发生局域现象; 而在势阱中振荡衰减传输. 研究还发现在低功率情况下, 负势垒支持的线性模式间可以发生振荡耦合; 高功率非线性情况下, 光波将发生局域现象. 研究结果为利用光子晶格调节和控制光波传输, 实现全光开关提供了新的思路和方法.
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年基金(批准号: 11104221)、陕西省自然科学基金(批准号: 2011JQ1005)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20116101120008)和西北大学自然科学基金(批准号: 10NW12)资助的课题.
    [1]

    Eisenberg H S, Silberberg Y, Morandotti R, Aitchison J S 2000 Phys. Rev. Lett. 85 1863

    [2]

    Pertsch T, Zentgraf T, Peschel U, Bräuer A, Lederer F 2002 Phys. Rev. Lett. 88 093901

    [3]

    Trompeter H, Peschel U, Pertsch T, Lederer F 2003 Opt. Express 113404

    [4]

    Liu S, Zhang P, Xiao F J, Gan X T, Zhao J L 2009 Acta Phys. Sin. 58 5467 (in Chinese) [刘圣, 张鹏, 肖发俊, 甘雪涛, 赵建林 2009 物理学报 58 5467]

    [5]

    Kartashov Y V, Vysloukh V A 2010 Opt. Lett. 35 205

    [6]

    Lobanov V E, Vysloukh V A, Kartashov Y V 2010 Phys. Rev. A 81 023803

    [7]

    Qi X Y, Garanovich I L, Xu Z, Sukhorukov A A, Krolikowski W, Mitchell A, Zhang G, Neshev D N, Kivshar Y S 2009 Opt. Lett. 34 2751

    [8]

    Szameit A, Garanovich I L, Heinrich M, Sukhorukov A A, Dreisow F, Pertsch T, Nolte S, Tuennermann A, Kivshar Y S 2009 Nature Phys. 5 271

    [9]

    Szameit A, Kartashov Y V, Dreisow F, Heinrich M, Pertsch T, Nolte S, Tnnermann A, Vysloukh V A, Lederer F, Torner L 2009 Phys. Rev. Lett. 102 153901

    [10]

    Valle G D, Ornigotti M, Cianci E, Foglietti V, Laporta P, Longhi S 2007 Phys. Rev. Lett. 98 263601

    [11]

    Ablowitz M J, Musslimani Z H 2003 Phys. Rev. Lett. 87 254102

    [12]

    Liu S L 2003 Acta Phys. Sin. 52 2825 (in Chinese) [刘山亮 2003 物理学报 52 2825]

    [13]

    Wu J H, Fu X Q, Wen S C 2006 Acta Phys. Sin. 55 1840 (in Chinese) [吴锦花, 傅喜泉, 文双春 2006 物理学报 55 1840]

    [14]

    Cao Z, Qi X Y, Feng X Q, Ren Z Y, Zhang G Q, Bai J T 2012 Opt. Express 20 19119

    [15]

    Sukhorukov A A 2010 Opt. Lett. 35 989

    [16]

    Szameit A, Dreisow F, Heinrich M, Nolte S, Sukhorukov A A 2011 Phys. Rev. Lett. 106 193903

    [17]

    Khorasani S, Rashidian B 1981 Phys. Rev. B 24 5698

    [18]

    Lahini Y, Bromberg Y, Shechtman Y, Szameit A, Christodoulides D N, Morandotti R, Silberberg Y 2011 Phys. Rev. A 84 041806

    [19]

    Keil R, Lahini Y, Shechtman Y, Heinrich M, Pugatch R, Dreisow F, Tnnermann A, Nolte S, Szameit A 2012 Opt. Lett. 37 809

    [20]

    Sukhorukov A A, Neshev D N, Dreischuh A, Fischer R, Ha S, Krolikowski W, Bolger J, Mitchell A, Eggleton B J, Kivshar Y S 2006 Opt. Express 14 11265

    [21]

    Christodoulides D N, Lederer F, Silberberg Y 2003 Nature 424 817

  • [1]

    Eisenberg H S, Silberberg Y, Morandotti R, Aitchison J S 2000 Phys. Rev. Lett. 85 1863

    [2]

    Pertsch T, Zentgraf T, Peschel U, Bräuer A, Lederer F 2002 Phys. Rev. Lett. 88 093901

    [3]

    Trompeter H, Peschel U, Pertsch T, Lederer F 2003 Opt. Express 113404

    [4]

    Liu S, Zhang P, Xiao F J, Gan X T, Zhao J L 2009 Acta Phys. Sin. 58 5467 (in Chinese) [刘圣, 张鹏, 肖发俊, 甘雪涛, 赵建林 2009 物理学报 58 5467]

    [5]

    Kartashov Y V, Vysloukh V A 2010 Opt. Lett. 35 205

    [6]

    Lobanov V E, Vysloukh V A, Kartashov Y V 2010 Phys. Rev. A 81 023803

    [7]

    Qi X Y, Garanovich I L, Xu Z, Sukhorukov A A, Krolikowski W, Mitchell A, Zhang G, Neshev D N, Kivshar Y S 2009 Opt. Lett. 34 2751

    [8]

    Szameit A, Garanovich I L, Heinrich M, Sukhorukov A A, Dreisow F, Pertsch T, Nolte S, Tuennermann A, Kivshar Y S 2009 Nature Phys. 5 271

    [9]

    Szameit A, Kartashov Y V, Dreisow F, Heinrich M, Pertsch T, Nolte S, Tnnermann A, Vysloukh V A, Lederer F, Torner L 2009 Phys. Rev. Lett. 102 153901

    [10]

    Valle G D, Ornigotti M, Cianci E, Foglietti V, Laporta P, Longhi S 2007 Phys. Rev. Lett. 98 263601

    [11]

    Ablowitz M J, Musslimani Z H 2003 Phys. Rev. Lett. 87 254102

    [12]

    Liu S L 2003 Acta Phys. Sin. 52 2825 (in Chinese) [刘山亮 2003 物理学报 52 2825]

    [13]

    Wu J H, Fu X Q, Wen S C 2006 Acta Phys. Sin. 55 1840 (in Chinese) [吴锦花, 傅喜泉, 文双春 2006 物理学报 55 1840]

    [14]

    Cao Z, Qi X Y, Feng X Q, Ren Z Y, Zhang G Q, Bai J T 2012 Opt. Express 20 19119

    [15]

    Sukhorukov A A 2010 Opt. Lett. 35 989

    [16]

    Szameit A, Dreisow F, Heinrich M, Nolte S, Sukhorukov A A 2011 Phys. Rev. Lett. 106 193903

    [17]

    Khorasani S, Rashidian B 1981 Phys. Rev. B 24 5698

    [18]

    Lahini Y, Bromberg Y, Shechtman Y, Szameit A, Christodoulides D N, Morandotti R, Silberberg Y 2011 Phys. Rev. A 84 041806

    [19]

    Keil R, Lahini Y, Shechtman Y, Heinrich M, Pugatch R, Dreisow F, Tnnermann A, Nolte S, Szameit A 2012 Opt. Lett. 37 809

    [20]

    Sukhorukov A A, Neshev D N, Dreischuh A, Fischer R, Ha S, Krolikowski W, Bolger J, Mitchell A, Eggleton B J, Kivshar Y S 2006 Opt. Express 14 11265

    [21]

    Christodoulides D N, Lederer F, Silberberg Y 2003 Nature 424 817

  • [1] 殷海荣, 宫玉彬, 魏彦玉, 路志刚, 巩华荣, 岳玲娜, 黄民智, 王文祥. 非截面二维光子晶体排列矩形波导的全模式分析. 物理学报, 2007, 56(3): 1590-1597. doi: 10.7498/aps.56.1590
    [2] 薛挺, 于建, 杨天新, 倪文俊, 李世忱. 周期性极化铌酸锂波导全光开关特性分析. 物理学报, 2002, 51(7): 1521-1529. doi: 10.7498/aps.51.1521
    [3] 缪庆元, 黄德修, 张新亮, 余永林, 洪 伟. 集成双波导半导体光放大器光开关实现波长转换的理论研究. 物理学报, 2007, 56(2): 902-907. doi: 10.7498/aps.56.902
    [4] 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
    [5] 涂鑫, 陈震旻, 付红岩. 硅基光波导开关技术综述. 物理学报, 2019, 68(10): 104210. doi: 10.7498/aps.68.20190011
    [6] 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
    [7] 张高明, 彭景翠, 翦知渐, 黄小益. 左手材料薄板波导中模式之间的正交关系. 物理学报, 2006, 55(4): 1846-1850. doi: 10.7498/aps.55.1846
    [8] 张鑫, 李志全, 童凯. 一种带有U形波导的交叉信道单微环电光开关. 物理学报, 2014, 63(9): 094207. doi: 10.7498/aps.63.094207
    [9] 刘启能. 矩形掺杂光子晶体中电磁波的模式和缺陷模. 物理学报, 2010, 59(4): 2551-2555. doi: 10.7498/aps.59.2551
    [10] 周骏, 任海东, 冯亚萍. 强非局域光晶格中空间孤子的脉动传播. 物理学报, 2010, 59(6): 3992-4000. doi: 10.7498/aps.59.3992
    [11] 郭 旗, 秦晓娟, 邵毅全. 空间相位调制对强非局域空间光孤子的影响. 物理学报, 2007, 56(9): 5269-5275. doi: 10.7498/aps.56.5269
    [12] 任国斌, 王 智, 娄淑琴, 简水生. 光子晶体光纤模式的简并特性研究. 物理学报, 2004, 53(6): 1856-1861. doi: 10.7498/aps.53.1856
    [13] 乔海亮, 王玥, 陈再高, 张殿辉. 全矢量有限差分法分析任意截面波导模式. 物理学报, 2013, 62(7): 070204. doi: 10.7498/aps.62.070204
    [14] 程同蕾, 柴路, 栗岩锋, 胡明列, 王清月. 混合导引型光子晶体光纤中纤芯折射率相关的导光特性研究. 物理学报, 2011, 60(2): 024216. doi: 10.7498/aps.60.024216
    [15] 王 智, 娄淑琴, 简水生, 任国斌, 王红成, 王晓生, 佘卫龙. 空间相位调制对光伏孤子传播的影响. 物理学报, 2004, 53(8): 2595-2599. doi: 10.7498/aps.53.2595
    [16] 郭 旗, 邵毅全. 相位调制高斯光束在强非局域非线性介质中的传输特性. 物理学报, 2006, 55(6): 2751-2759. doi: 10.7498/aps.55.2751
    [17] 崔粲, 王智, 李强, 吴重庆, 王健. 长周期多芯手征光纤轨道角动量的调制. 物理学报, 2019, 68(6): 064211. doi: 10.7498/aps.68.20182036
    [18] 林建潇, 吴九汇, 刘爱群, 陈喆, 雷浩. 光梯度力驱动的纳米硅基光开关. 物理学报, 2015, 64(15): 154209. doi: 10.7498/aps.64.154209
    [19] 梁中翥, 王维彪, 徐大伟, 梁静秋, 李伟, 李小奇, 孙智丹. 柔性悬臂电磁驱动光开关的仿真与制作. 物理学报, 2010, 59(4): 2479-2484. doi: 10.7498/aps.59.2479
    [20] 吴芳芳, 沈义峰, 王永春, 韩奎, 周杰, 张园, 陈琼. 一种紧凑的、可调的、基于缺陷共振的光开关. 物理学报, 2011, 60(1): 017801. doi: 10.7498/aps.60.017801
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1009
  • PDF下载量:  603
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-13
  • 修回日期:  2012-09-20
  • 刊出日期:  2013-03-05

基于一维间距调制型光子晶格的光传输现象

  • 1. 西北大学物理学系, 西北大学光子学与光子技术研究所, 西安 710069
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年基金(批准号: 11104221)、陕西省自然科学基金(批准号: 2011JQ1005)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20116101120008)和西北大学自然科学基金(批准号: 10NW12)资助的课题.

摘要: 采用数值模拟方法研究了高斯光束在四种间距调制型光子晶格中的传输规律. 研究发现: 在具有两个正双曲正割势垒和矩形势垒的晶格阵列中, 光波在势垒处发生明显的衍射现象, 而在势阱处发生强烈的局域现象; 在具有两个负双曲正割势垒和负矩形势垒的晶格阵列中, 光波可在势垒处发生无反射传输或在势垒中发生局域现象; 而在势阱中振荡衰减传输. 研究还发现在低功率情况下, 负势垒支持的线性模式间可以发生振荡耦合; 高功率非线性情况下, 光波将发生局域现象. 研究结果为利用光子晶格调节和控制光波传输, 实现全光开关提供了新的思路和方法.

English Abstract

参考文献 (21)

目录

    /

    返回文章
    返回