基于光子晶体波导和腔耦合的光单向传输结构

作者：段亚丽; 陈德媛^*; 乔晶; 谷云斌; 梁吴燕

来源：固体电子学研究与进展, 2018, 38(04): 292-300.

DOI：10.19623/j.cnki.rpsse.20180425.002

• 光子晶体
• 波导
• 谐振腔
• 模式匹配

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。

• 单位
  南京邮电大学