基于等离激元的双边耦合谐振腔T形波分复用器

设计了一种基于等离激元的具有对称双边耦合谐振腔的T形波分复用器,与单边耦合的结构相比,新结构由于对称谐振腔的相互耦合,透射波振幅得到了加强,因此系统的透射特性得到了一定的提升。对透射特性的分析采用模式耦合理论,并且用有限元法(FEM)进行数值仿真。仿真结果表明,此结构的各信道共振波长可通过改变结构的几何参数来调节,同时对填充在谐振腔中的介质折射率有着较强的响应。两个端口处的透射峰波长分别为1 310和1 550nm,透射率分别达到了67%和70%,对于未来光通信和光子集成光路具有重要的参考价值。

基于磁性光子晶体的宽频带低损耗环行器

设计了一种基于光子晶体的结构紧凑、损耗低、频带宽的三端口三光路光环行器,该环行器由Y型光子晶体波导及配置在中心位置的磁光材料星形柱构成。通过对结构参数进行优化,该结构可以分别实现194～196GHz、198.2～199.4GHz和197～197.6GHz三个频段内稳定的顺时针单向环行传输,隔离度分别大于24、15.21和14.5dB,插入损耗分别小于0.18、0.11和0.38dB。该环行器结构简单,特别适用于结构复杂的光子集成系统,同时可提高光路的抗干扰性和稳定性等。

考虑温度影响的高灵敏度微压力传感器

提出了一种考虑温度影响的基于光子晶体的微压力传感器,传感器由微压力传感和温度传感两部分构成,其中微压力传感部分测量的是所处温度环境下的压力值。两部分传感器均利用波导和腔的耦合实现带阻滤波功能,根据带阻滤波器的模式在所处温度下线性红移,分别计算相应的温度值和该温度下的压力值,并通过热光效应和热膨胀效应计算出温度对器件材料折射率的影响,从而得到真实的微压力。文中对结构参数进行了优化设计,实现了1.33nm/μN的微压力灵敏度。

基于光子晶体波导和腔耦合的光单向传输结构

设计并优化了一种紧凑、简洁易实现的光单向传输结构,该结构基于硅柱型二维正方格子光子晶体,以空气为背景材料,在光子晶体中引入两个相互垂直的线缺陷形成波导W1和W2,同时引入点缺陷形成腔连接两个波导,利用腔和两个波导之间模式的匹配与否,实现单向传输。设计的单向传输中心波长为通信波长1.55μm。当偶模式的入射光在该结构的W1→腔→W2光路上传输时,由于腔模式和两侧的波导模式均匹配,光路导通,中心波长处透射率达到96.5%;而同样模式的光在逆向W2→腔→W1光路上,由于W2内传播的光模式和腔模式不匹配,无法耦合到腔中,透射效率几乎为0。本结构的仿真和光的传输特性分析是应用COMSOL和Rsoft软件实现的。该结构在未来的全光集成电路中有可能得到广泛应用。