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基于平行磁控的磁化等离子体光子晶体THz波调制器

周雯 季珂 陈鹤鸣

基于平行磁控的磁化等离子体光子晶体THz波调制器

周雯, 季珂, 陈鹤鸣
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  • 随着现代移动流量的剧烈增长,未来无线THz通信传输速率需求将会达到数十Gb/s,高速THz波调制器的研究对于THz无线通信系统具有重要意义.本文提出了一种新型的磁化等离子体THz波调制器,在二维光子晶体中引入线缺陷和填充锑化铟材料的点缺陷.基于法拉第磁光效应,由于锑化铟材料的回旋角频率落在THz频段,在外加磁场的作用下点缺陷表面可在THz频段形成磁化等离子体.当外加磁场与TE波传输方向平行时,单频光在谐振腔中分裂成左旋和右旋圆偏振光,二者的谐振频率差异随着外加磁场强度的增加而增大.控制外加磁场的有无便可实现缺陷模迁移型THz波调制器.利用时域有限差分法和有限元法分析其时域稳态场强分布和模场分布,结果表明当外加磁场强度为0和0.8 T时,可实现THz的通、断调制,消光比高达25.4 dB,插入损耗仅为0.3 dB,调制速率高达4 GHz.该器件在未来THz无线宽带通信中有着巨大的潜力和应用.
      通信作者: 陈鹤鸣, chhm@njupt.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61077084,61571237)、江苏省自然科学基金(批准号:BK20151509)和江苏省研究生科研创新计划(批准号:KYLX15_0835)资助的课题.
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    Walowski J, Mnzenberg M 2016J.Appl.Phys. 120 140901

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-05
  • 修回日期:  2016-12-06
  • 刊出日期:  2017-03-05

基于平行磁控的磁化等离子体光子晶体THz波调制器

  • 1. 南京邮电大学光电工程学院, 南京 210023;
  • 2. 南京邮电大学贝尔英才学院, 南京 210023
  • 通信作者: 陈鹤鸣, chhm@njupt.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61077084,61571237)、江苏省自然科学基金(批准号:BK20151509)和江苏省研究生科研创新计划(批准号:KYLX15_0835)资助的课题.

摘要: 随着现代移动流量的剧烈增长,未来无线THz通信传输速率需求将会达到数十Gb/s,高速THz波调制器的研究对于THz无线通信系统具有重要意义.本文提出了一种新型的磁化等离子体THz波调制器,在二维光子晶体中引入线缺陷和填充锑化铟材料的点缺陷.基于法拉第磁光效应,由于锑化铟材料的回旋角频率落在THz频段,在外加磁场的作用下点缺陷表面可在THz频段形成磁化等离子体.当外加磁场与TE波传输方向平行时,单频光在谐振腔中分裂成左旋和右旋圆偏振光,二者的谐振频率差异随着外加磁场强度的增加而增大.控制外加磁场的有无便可实现缺陷模迁移型THz波调制器.利用时域有限差分法和有限元法分析其时域稳态场强分布和模场分布,结果表明当外加磁场强度为0和0.8 T时,可实现THz的通、断调制,消光比高达25.4 dB,插入损耗仅为0.3 dB,调制速率高达4 GHz.该器件在未来THz无线宽带通信中有着巨大的潜力和应用.

English Abstract

参考文献 (21)

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