摘要：提出了一种二维光子晶体偏振分光镜的设计方法 ,介绍了光栅基板上用Ge BaF2 多层膜实现二维光子晶体偏振分光镜的优化设计 .结果表明 ,TE模式的光子禁带宽度为 0 . 0 83(2πc a ,a是光栅的周期 ) ,设计的偏振波长从1 .72 μm到 2 . 4 μm ,相对带宽为 33 .1% .此光子晶体偏振器件制作简单 ,具有实用性 .

摘要：结合能带图和等频图分析,基于光子晶体自准直效应和光子带隙,设计了一种紧凑、高效的偏振分束器.时域有限差分法(FDTD)模拟表明,该设计可以在一个较大的频率范围f=0.268—0.278(c/a)内实现TE模和TM模的高效(85%)、大角度(90°)分离.在光通讯波长λ=1.55μm,该设计尺寸仅为9μm×9μm.这些特性使其在光通讯领域中具有重要的应用前景.

摘要：稀土掺杂硫系玻璃是实现中红外发光的重要手段,通过在稀土掺杂硫系玻璃样品上构造光子晶体结构可以大大增强其发光效率。制备了Tm3+离子掺杂硫系玻璃样品并测试了其光谱特性,通过设计光子晶体结构来增强Tm3+离子跃迁产生的3.73 mm处的荧光强度。利用有限时域差分法(FDTD)进行运算,模拟结果表明,通过优化设计的光子晶体结构参数,掺杂样品在3.73 mm处的光子态密度相比于未采用光子晶体结构所产生的光子态密度有极大提高,计算其Purcell放大因子可达到未进行结构设计的50倍以上。光子态密度的极大提高以及Purcell放大因子为增强发光强度提供了理论依据,该研究结果对实现高效率中红外光源器件具有重要的指导意义。

摘要：通过对设计的一维掺杂光子晶体的数值计算和理论分析,得出了两个偏振态缺陷模透射峰的变化特征为:P-偏振波其缺陷模透射峰在入射角大于0.75(rad)范围内有多条明显的缺陷模透射峰带,而S-偏振波在入射角大于0.75(rad)范围内没有缺陷模透射峰;P-偏振波缺陷模在同一杂质光学厚度可以截到多个波长不同的透射峰.以此为基础设计出滤波通道波长可调范围大于60nm、滤波通道的半高宽可调范围在1～5nm、滤波通道透射峰值大于0.98的一维光子晶体三通道可调谐偏振滤波器.

摘要：掺铒光纤放大器(EDFA)的增益平坦化是波分复用(WDM)系统中的重要问题。提出了用光子晶体实现增益平坦的新方案。通过分析EDFA增益平坦的原理与一维光子晶体的反射谱(在不同波长处具有不同反射率的特性),设计出了满足特定条件的增益平坦滤波器。以EDFA典型曲线为例,利用遗传算法简便精确地优化一维光子晶体的周期数,从而设计出了与EDFA增益谱相匹配的增益平坦滤波器。结果表明,级联的一维光子晶体滤波器在1530～1560 nm范围内对EDFA的增益进行平坦,且不平坦度约为±0.6 dB。

摘要：光子晶体(PC)微纳传感器具有体积小、易集成、响应时间快、控光能力强、可实现无标签检测以及设计灵活等优点,在工业生产、海洋探测、生物医疗检测及环境监测等领域展现出巨大的应用前景。针对基于一维纳米束PC与二维平板PC的微纳光子传感技术,从传感器结构设计和传感性能提升方面,分析了当前国内外PC微纳传感的关键理论和实验技术进展,并通过对比分析,探讨了PC微纳传感技术在未来应用中所面临的挑战及未来发展的趋势。

摘要：基于二维正方晶格光子晶体与十二重Stamfli型光子准晶提出了单环形腔上下载滤波器及双环形腔串联上下载滤波器.分析并对比了两种上下载滤波器的传输效率随光子准晶介质柱半径及折射率大小的变化规律,且对比了两种上下载滤波器的品质因数随环形腔中心介质柱半径及折射率大小的变化规律.结果表明,双环形腔串联复合型上下载滤波器的性能优于单环形腔复合型上下载滤波器.研究结果将为设计及制备优良上下载滤波器件提供一定指导作用.

摘要：光子晶体垂直腔面发射激光器(PCVCSEL)是在传统的氧化限制型垂直腔面发射激光器(VCSEL)的基础上引入二维光子晶体结构的一种新型激光器,可以实现大功率的基横模输出。提出了PCVCSEL结构的合理设计方法,当归一化频率Veff位于2.405附近时实现了稳定的基横模输出。通过二维等效折射率模型分析对比了基横模PCVCSEL和缩小氧化孔径实现基横模的传统VCSEL,前者可以实现更大的横向限制并具备更宽的光场宽度。通过热电耦合模型分析了PCVCSEL的电流分布和温度分布,证明电流和热量主要集中在氧化限制孔所对应的区域。成功制备出了单模输出功率达到1.6 mW的PCVCSEL,其激射波长为932 nm。

摘要：将环形谐振腔邻近放置在光子晶体直波导两侧构成环形谐振器,利用平面波展开法及时域有限差分法,数值分析了该系统中光的传播行为。基于此结构,以三、四通道为例设计了大角度超微多路光分束器。仅通过改变环形谐振腔中耦合介质柱的半径,便可使光场发生重新分布,实现输出能量的均分或自由分配。在同样保证多路和高传输效率的条件下,该结构与常规波导定向耦合型分束器相比,还可实现光束的大角度分离。

摘要：提出了一种新颖的二维光子晶体波导型1×5分束器,为了提高分束器的优化效率和分束性能,利用下山单纯形算法,对提出的1×5分束器进行逆向设计和研究.结果表明,改变耦合区域介质柱半径、Y分支波导中央的调控介质柱半径及其横向偏移量,可以调节分束器5个输出端口的输出光功率比例;利用下山单纯形算法,根据特定的分光比目标,对耦合区域介质柱半径、调控介质柱半径及其横向偏移量进行优化,可以逆向设计出总透过率达到99%以上、附加损耗小于0.044 dB以及响应时间小于1 ps的不同分光比的1×5分束器.此外,对逆向设计的1×5分束器进行了工艺误差分析,确定了各优化参量在实际加工中允许的误差范围,为器件的制作提供了理论参考.该1×5分束器分光比设计灵活,优化效率高,性能优良,尺寸小,在光子集成电路等领域中具有广泛的应用前景.