低对称性光子晶体超宽带全角自准直传输的机理研究

提出了一种低对称性椭圆介质柱二维光子晶体结构,利用平面波展开法研究了该结构在第一布里渊区的能带特性.讨论了全角自准直效应的物理机制及椭圆柱结构参数对其带宽的影响,明确给出了自准直传播模式的存在判据.研究发现,自准直模式几乎覆盖了TE偏振的整个第四能带,而且该能带面上存在两个横跨第一布里渊区的超宽平坦区域.时域有限差分法模拟结果表明,利用超宽平坦区域的特性,可同时实现带宽达187 nm(以1550 nm为中心波长)、准直入射角度几乎覆盖0°—90°的宽带全角自准直光传输.

基于六边形基元的光子晶体宽带大角度自准直特性研究

通过对能带结构和等频图(EFC)的分析,提出的基于六边形基元的正方点阵光子晶体结构(PR-PC)具有宽带大角度自准直特性.宽带自准直频率范围达1.47 GHz,相对中心频率带宽为11.85﹪,入射角范围可以超过±45°.长径比变大情况下,最终出现全角度自准直.数值结果表明:通过改变填充因子、长径比可以实现对PR-PC结构的自准直频率范围、中心频率值以及入射角范围的调整.