摘要：基于自成像效应(SIE)的多模干涉(MMI),设计了一种二维光子晶体波导二端口分波器。采用时域有限差分法和平面波法作为研究工具,从理论上分析了这种器件的特性,在一定耦合长度下研究光在输出端的透射率,结果表明,选择适当的耦合长度可以使光在两个端口高效率输出。进一步研究得知,通过改变器件内部一个介质柱的半径,可以提高光在输出端的透射率。

摘要：为了制作可用于通信波段的二维硅光子晶体波导,研究了光子晶体波导的设计方法及制作工艺。应用平面波展开法计算了两种空气孔型光子晶体结构的TE波禁带,经筛选采用了三角晶格空气孔结构。同样利用平面波展开法计算了引入缺陷后二维三角晶格空气孔型光子晶体波导结构的TE波禁带,经对比发现归一化频率为0.295 7的缺陷态最适宜用来制备光子晶体波导,并据此设计了用于1.55μm波长的二维三角晶格空气孔型光子晶体波导,其晶格周期为458nm,空气孔直径为339 nm。对设计的结构参数进行了容差计算,结果表明误差在-3.95~5.65 nm方能满足设计要求。最后使用聚焦离子束刻蚀工艺,制作了所设计的波导结构,并进行了测试。测试结果表明,样品实际晶格周期为463nm,空气孔直径为344 nm,比设计值大5 nm,在容差允许范围内,满足设计要求。

摘要：利用非线性折射率系数较大且非线性时间响应较快的CdSxSe1-x玻璃为材料,设计了一种二维非线性光子晶体波导全光开关。采用非线性时域有限差分法(NFDTD)模拟了波长为1 550 nm的信号光,在波长为860 nm泵浦光控制下的开关行为,并给出了相应的仿真结果。结果表明,该器件的开关时间约为420 fs,阈值功率密度为1.2×1011W/m2,消光比约为30 dB。

摘要：随着科学技术的不断发展,各种信息技术被应用于电子产品的生产中。本文作者通过建立二维光子晶体波导波分复用模型,具体探究了二维光子晶体波导波分复用器的设计和优化问题。

摘要：设计了一种采用金属材料的二维光子晶体波导。针对金属的色散特性,运用时域有限差分方法对3种二维结构的90°转弯波导的TM波传播特性进行了研究。给出了在合适的填充率下,转弯效率随周期变化的曲线。最后对其中较优的一种结构作了进一步优化,使其3dB时的带宽达到了99nm,目标波长处的转弯效率达到了98.2%。该结构的主要参数为:晶格常数α=1.190μm,金属柱直径R=0.809μm。