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

多功能磁光子晶体太赫兹可调偏振控制器件

范飞 郭展 白晋军 王湘晖 常胜江

引用本文:
Citation:

多功能磁光子晶体太赫兹可调偏振控制器件

范飞, 郭展, 白晋军, 王湘晖, 常胜江

Magnetically tunable magneto-photonic crystals for multifunctional terahertz polarization controller

Fan Fei, Guo Zhan, Bai Jin-Jun, Wang Xiang-Hui, Chang Sheng-Jiang
PDF
导出引用
  • 通过对磁场控制下的二维磁光子晶体太赫兹波偏振传输特性的研究,利用铁氧体磁光材料的磁导率随外磁场改变而变化的特点,设计了具有可控起偏、偏振分束和可调谐波片功能的光子晶体太赫兹偏振控制器件.利用平面波展开法和严格耦合波分析分别计算了光子晶体带隙位置和透过率随外磁场强度变化的关系,用时域有限差分法计算了场分布和相位.结果表明,该结构可以实现高偏振消光比的偏振起偏器和分束器,以及在1 THz附近-相位范围的连续可调谐波片.
    A multifunctional terahertz polarization controller is designed based on the two-dimensional photonic crystal structure and the ferrite material. The different working devices including a controllable polarizer, a polarization beam splitter and a tunable phase retarder with continuous phase retardations of - at 1 THz are controlled by the shift of photonic band gap with different external magnetic fields. By using the plane wave expansion method and the rigorous coupled wave analysis, we calculate the band gap positions and transmittances of device with the variation of magnetic field. The field distribution and phase are simulated by the finite difference time domain method.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2007CB310403)、国家自然科学基金(批准号:60772105)、天津市自然科学基金(批准号:10JCZDJC15200)和教育部博士点基金(批准号:20090031110033)资助的课题.
    [1]

    Nagel M, Bolivar P H, Brucherseifer M, Kurz H, Bosserhoff A, Buttner R 2002 Appl. Phys. Lett. 80 154

    [2]
    [3]

    Yang Y P, Zhang Z W, Shi Y L, Feng S, Wang W Z 2010 Chin. Phys. B 19 043302

    [4]

    Awad M M, Cheville R A 2005 Appl. Phys. Lett. 86 221107

    [5]
    [6]

    Woolard D L, Brown E R, Pepper M, Kemp M 2005 Proc. IEEE 93 1722

    [7]
    [8]

    Leitenstorfer A, Hunsche S, Shah J, Nuss M C, Knox W H 1999 Appl. Phys. Lett. 74 1516

    [9]
    [10]
    [11]

    Carr G L, Martin M C, McKinney W R, Jordan K, Neil G R, Williams G P 2002 Nature 420 153

    [12]

    Rochat M, Ajili L, Willenberg H, Faist J, Beere H, Davies G, Linfield E, Ritchie D 2002 Appl. Phys. Lett. 81 1381

    [13]
    [14]

    Hu M, Zhang Y X, Yan Y, Zhong R B, Liu S G 2009 Chin. Phys. B 18 3877

    [15]
    [16]

    Costley A E, Hursey K H, Neill G F, Wald J M 1977 J. Opt. Soc. Am. 67 979

    [17]
    [18]

    Masson J B, Gallot G 2006 Opt. Lett. 31 265

    [19]
    [20]

    Ghattan Z, Hasek T, Wilk R, Shahabadi M, Koch M 2008 Opt. Commun. 281 4623

    [21]
    [22]
    [23]

    Hsieh C F, Pan R P, Tang T T, Chen H L, Pan C L 2006 Opt. Lett. 31 1112

    [24]

    Hsieh C F, Lai Y C, Pan R P, Pan C L 2008 Opt. Lett. 33 1174

    [25]
    [26]
    [27]

    Chen C Y, Hsieh C F, Lin Y F, Pan R P, Pan C L 2004 Opt. Express 12 2630

    [28]
    [29]

    Lin C J, Li Y T, Hsieh C F, Pan R P, Pan C L 2008 Opt. Express 16 2995

    [30]

    Zhao Y G, Grischkowsky D 2006 Opt. Lett. 31 1534

    [31]
    [32]
    [33]

    Zhang R, Cao J C 2010 Acta Phys. Sin. 59 3924 (in Chinese) [张 戎、曹俊诚 2010 物理学报 59 3924]

    [34]
    [35]

    Zhao X X, Zhu Q, Zhang Y 2009 Chin. Phys. B 18 2864

    [36]

    Sigalas M M, Soukoulis C M, Biswas R, Ho K M 1997 Phys. Rev. B 56 959

    [37]
    [38]

    Kee C S, Kim J E, Park H Y, Park I, Lim H 2000 Phys. Rev. B 61 15523

    [39]
    [40]

    Che M, Zhou Y S, Wang F H, Gu B Y 2005 Acta Phys. Sin. 54 4770 (in Chinese) [车 明、周云松、王福合、顾本源 2005 物理学报 54 4770]

    [41]
    [42]
    [43]

    Bi H X, Zhou Y S, Zhao L M, Wang F H 2008 Acta Phys. Sin. 57 5718 (in Chinese) [毕海星、周云松、赵丽明、王福合 2008 物理学报57 5718]

    [44]
    [45]

    Wen Q Y, Zhang H W, Yang H Q, Li S, Xu D G, Yao J Q 2009 Chin. Phys. Lett. 26 047803

    [46]

    Langner M C, Kantner C L, Chu Y H, Martin L M, Yu P, Seidel J, Ramesh R, Orenstein J 2009 Phys. Rev. Lett. 102 177601

    [47]
    [48]

    Nakajima M, Namai A, Ohkoshi S, Suemoto T 2010 Opt. Express 18 18260

    [49]
    [50]

    Zhou Z G 1981 Ferrite Magnetism Materials (Beijing: Science Press) pp512 (in Chinese) [周志刚 1981 铁氧体磁性材料 (北京: 科学出版社) 第512页]

    [51]
    [52]
    [53]

    Yang Q H, Zhang H W, Li L Y, Wen Q Y, Zha J 2008 Chin. Phys. Lett. 25 3957

    [54]
    [55]

    Yang Q H, Zhang H W, Li L Y, Wen Q Y, Liu Y L, Syvorotka I M, Syvorotka I I 2009 Chin. Phys. Lett. 26 047401

    [56]

    Pozar D M 1998 Microwave Engineering (2nd ed)(New York: Wiley) p705

    [57]
  • [1]

    Nagel M, Bolivar P H, Brucherseifer M, Kurz H, Bosserhoff A, Buttner R 2002 Appl. Phys. Lett. 80 154

    [2]
    [3]

    Yang Y P, Zhang Z W, Shi Y L, Feng S, Wang W Z 2010 Chin. Phys. B 19 043302

    [4]

    Awad M M, Cheville R A 2005 Appl. Phys. Lett. 86 221107

    [5]
    [6]

    Woolard D L, Brown E R, Pepper M, Kemp M 2005 Proc. IEEE 93 1722

    [7]
    [8]

    Leitenstorfer A, Hunsche S, Shah J, Nuss M C, Knox W H 1999 Appl. Phys. Lett. 74 1516

    [9]
    [10]
    [11]

    Carr G L, Martin M C, McKinney W R, Jordan K, Neil G R, Williams G P 2002 Nature 420 153

    [12]

    Rochat M, Ajili L, Willenberg H, Faist J, Beere H, Davies G, Linfield E, Ritchie D 2002 Appl. Phys. Lett. 81 1381

    [13]
    [14]

    Hu M, Zhang Y X, Yan Y, Zhong R B, Liu S G 2009 Chin. Phys. B 18 3877

    [15]
    [16]

    Costley A E, Hursey K H, Neill G F, Wald J M 1977 J. Opt. Soc. Am. 67 979

    [17]
    [18]

    Masson J B, Gallot G 2006 Opt. Lett. 31 265

    [19]
    [20]

    Ghattan Z, Hasek T, Wilk R, Shahabadi M, Koch M 2008 Opt. Commun. 281 4623

    [21]
    [22]
    [23]

    Hsieh C F, Pan R P, Tang T T, Chen H L, Pan C L 2006 Opt. Lett. 31 1112

    [24]

    Hsieh C F, Lai Y C, Pan R P, Pan C L 2008 Opt. Lett. 33 1174

    [25]
    [26]
    [27]

    Chen C Y, Hsieh C F, Lin Y F, Pan R P, Pan C L 2004 Opt. Express 12 2630

    [28]
    [29]

    Lin C J, Li Y T, Hsieh C F, Pan R P, Pan C L 2008 Opt. Express 16 2995

    [30]

    Zhao Y G, Grischkowsky D 2006 Opt. Lett. 31 1534

    [31]
    [32]
    [33]

    Zhang R, Cao J C 2010 Acta Phys. Sin. 59 3924 (in Chinese) [张 戎、曹俊诚 2010 物理学报 59 3924]

    [34]
    [35]

    Zhao X X, Zhu Q, Zhang Y 2009 Chin. Phys. B 18 2864

    [36]

    Sigalas M M, Soukoulis C M, Biswas R, Ho K M 1997 Phys. Rev. B 56 959

    [37]
    [38]

    Kee C S, Kim J E, Park H Y, Park I, Lim H 2000 Phys. Rev. B 61 15523

    [39]
    [40]

    Che M, Zhou Y S, Wang F H, Gu B Y 2005 Acta Phys. Sin. 54 4770 (in Chinese) [车 明、周云松、王福合、顾本源 2005 物理学报 54 4770]

    [41]
    [42]
    [43]

    Bi H X, Zhou Y S, Zhao L M, Wang F H 2008 Acta Phys. Sin. 57 5718 (in Chinese) [毕海星、周云松、赵丽明、王福合 2008 物理学报57 5718]

    [44]
    [45]

    Wen Q Y, Zhang H W, Yang H Q, Li S, Xu D G, Yao J Q 2009 Chin. Phys. Lett. 26 047803

    [46]

    Langner M C, Kantner C L, Chu Y H, Martin L M, Yu P, Seidel J, Ramesh R, Orenstein J 2009 Phys. Rev. Lett. 102 177601

    [47]
    [48]

    Nakajima M, Namai A, Ohkoshi S, Suemoto T 2010 Opt. Express 18 18260

    [49]
    [50]

    Zhou Z G 1981 Ferrite Magnetism Materials (Beijing: Science Press) pp512 (in Chinese) [周志刚 1981 铁氧体磁性材料 (北京: 科学出版社) 第512页]

    [51]
    [52]
    [53]

    Yang Q H, Zhang H W, Li L Y, Wen Q Y, Zha J 2008 Chin. Phys. Lett. 25 3957

    [54]
    [55]

    Yang Q H, Zhang H W, Li L Y, Wen Q Y, Liu Y L, Syvorotka I M, Syvorotka I I 2009 Chin. Phys. Lett. 26 047401

    [56]

    Pozar D M 1998 Microwave Engineering (2nd ed)(New York: Wiley) p705

    [57]
  • [1] 杨东如, 程用志, 罗辉, 陈浮, 李享成. 基于双开缝环结构的半反射和半透射超宽带超薄双偏振太赫兹超表面. 物理学报, 2023, 72(15): 158701. doi: 10.7498/aps.72.20230471
    [2] 惠战强, 高黎明, 刘瑞华, 韩冬冬, 汪伟. 低损耗大带宽双芯负曲率太赫兹光纤偏振分束器. 物理学报, 2022, 71(4): 048702. doi: 10.7498/aps.71.20211650
    [3] 惠战强. 低损耗大带宽双芯负曲率太赫兹光纤偏振分束器. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211650
    [4] 姜伟, 赵欢, 汪国崔, 王新柯, 韩鹏, 孙文峰, 叶佳声, 冯胜飞, 张岩. 应用太赫兹焦平面成像方法研究氧化镁晶体在太赫兹波段的双折射特性. 物理学报, 2020, 69(20): 208702. doi: 10.7498/aps.69.20200766
    [5] 严德贤, 李九生, 王怡. 基于向日葵型圆形光子晶体的高灵敏度太赫兹折射率传感器. 物理学报, 2019, 68(20): 207801. doi: 10.7498/aps.68.20191024
    [6] 陶泽华, 董海明, 段益峰. 太赫兹辐射场下的石墨烯光生载流子和光子发射. 物理学报, 2018, 67(2): 027801. doi: 10.7498/aps.67.20171730
    [7] 赵天宇, 周兴, 但旦, 千佳, 汪召军, 雷铭, 姚保利. 结构光照明显微中的偏振控制. 物理学报, 2017, 66(14): 148704. doi: 10.7498/aps.66.148704
    [8] 付亚男, 张新群, 赵国忠, 李永花, 于佳怡. 基于谐振环的太赫兹宽带偏振转换器件研究. 物理学报, 2017, 66(18): 180701. doi: 10.7498/aps.66.180701
    [9] 汪静丽, 刘洋, 钟凯. 基于领结型多孔光纤的双芯太赫兹偏振分束器. 物理学报, 2017, 66(2): 024209. doi: 10.7498/aps.66.024209
    [10] 李娜, 白亚, 刘鹏. 激光等离子体太赫兹辐射源的频率控制. 物理学报, 2016, 65(11): 110701. doi: 10.7498/aps.65.110701
    [11] 杨磊, 范飞, 陈猛, 张选洲, 常胜江. 多功能太赫兹超表面偏振控制器. 物理学报, 2016, 65(8): 080702. doi: 10.7498/aps.65.080702
    [12] 邓新华, 袁吉仁, 刘江涛, 王同标. 基于石墨烯的可调谐太赫兹光子晶体结构. 物理学报, 2015, 64(7): 074101. doi: 10.7498/aps.64.074101
    [13] 李珊珊, 常胜江, 张昊, 白晋军, 刘伟伟. 基于悬浮式双芯多孔光纤的太赫兹偏振分离器. 物理学报, 2014, 63(11): 110706. doi: 10.7498/aps.63.110706
    [14] 谢凌云, 肖文波, 黄国庆, 胡爱荣, 刘江涛. 光子晶体增强石墨烯THz吸收. 物理学报, 2014, 63(5): 057803. doi: 10.7498/aps.63.057803
    [15] 白晋军, 王昌辉, 侯宇, 范飞, 常胜江. 太赫兹双芯光子带隙光纤定向耦合器. 物理学报, 2012, 61(10): 108701. doi: 10.7498/aps.61.108701
    [16] 王昌辉, 赵国华, 常胜江. 基于光子晶体马赫-曾德尔干涉仪的太赫兹开关及强度调制器. 物理学报, 2012, 61(15): 157805. doi: 10.7498/aps.61.157805
    [17] 王静, 张晨芳, 康泽新, 孙将, 郑斯文, 林桢, 王春灿, 简水生. 多偏振控制高双折射光纤环形镜输出特性的理论和实验研究. 物理学报, 2011, 60(12): 124215. doi: 10.7498/aps.60.124215
    [18] 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
    [19] 白晋军, 王昌辉, 霍丙忠, 王湘晖, 常胜江. 低损宽频高双折射太赫兹光子带隙光纤. 物理学报, 2011, 60(9): 098702. doi: 10.7498/aps.60.098702
    [20] 郭展, 范飞, 白晋军, 牛超, 常胜江. 基于磁光子晶体的磁控可调谐太赫兹滤波器和开关. 物理学报, 2011, 60(7): 074218. doi: 10.7498/aps.60.074218
计量
  • 文章访问数:  6808
  • PDF下载量:  1031
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-09-25
  • 修回日期:  2011-03-24
  • 刊出日期:  2011-04-05

/

返回文章
返回