非截面二维光子晶体排列矩形波导的全模式分析

Full-mode analysis of a two-dimensional photonic crystal waveguide

在对周期性结构进行谐波分析的基础上,导出了非截面二维光子晶体排列矩形波导的本征值方程.基于此方程,可以对该类光子晶体波导的所有可能模式进行分析.分析认为,非截面二维光子晶体排列矩形波导内能存在的模式包括E(y),TEy,H(y)和TMy模式;改变波导高度,可以实现E(y)模式和H(y)模式与其他模式通带的完全分离.然而改变任一结构参数,都不能使E(y)和H(y)的各个模式通带,以及E(y)1模式和H(y)1模式的通带完全隔离.波导单模工作的带宽由E(y)1和E(y)2模式的低端截止频率决定.

To determine the guide operating band, we derived the eigenvalue equations for a two dimensional photonic crystal rectangular waveguide, and found that the E（y）, TEy, H（y） and TMy modes can exist in the photonic crystal rectangular waveguide. The calculation explains that this kind of waveguide can operate in single mode, if the height of the waveguide is low enough. And the bandwidth when the waveguide operates in single mode is determined by the cutoff frequency of the E（y）1 mode and that of the E（y） 2 mode.