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一种高效光子晶体偏振光分束器

A High Efficiency Photonic Crystal Polarization Beam Splitter

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摘要

基于不同结构的光子晶体具有不同禁带范围的特性,设计了一种光子晶体偏振光分束器,通过平面波展开法与时域有限差分法进行数值计算与模拟分析。结果表明,该分束器能够实现电磁波的高效分束:波长为1.5~1.58 μm范围内电磁波入射时,TE模和TM模的透射率均高于92%;尤其是波长为1.55 μm的电磁波入射时,TE模透射率可达95.5%,TM模透射率可达99%。同时,其尺寸仅为10 μm×11.5 μm。这些特性使其具有良好的应用前景。

Abstract

The design of a polarization beam splitter(PBS) is presented according to different band gaps with different photonic crystals. The splitting properties of the PBS are numerically simulated and analyzed by using the finite-difference time-domain method and the plane wave expansion method. It is shown that a highly efficient splitting for TE mode and TM mode can be achieved. The transmission probability is above 92% for both TE mode and TM mode while the incident wave is Gaussian and the wavelength range is 1.5~1.58 μm. Especially the transmission probability can reach 95.5% for TE mode and 99% for TM mode the 1.55 μm Gaussian incidence. Meanwhile, its size is only 10 μm×11.5 μm. The PBS makes a promising candidate in the future integrated optical circuit.

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补充资料

中图分类号:O734

DOI:10.3788/lop50.062304

所属栏目:光学器件

基金项目:国家自然科学基金(11247277)和山西省自然科学基金(2011011003-1)资助课题。

收稿日期:2013-03-26

修改稿日期:2013-04-08

网络出版日期:2013-05-22

作者单位    点击查看

周飞:太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室, 山西 太原 030024太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
费宏明:太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室, 山西 太原 030024太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
陈智辉:太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室, 山西 太原 030024太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
刘欣:太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室, 山西 太原 030024太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
杨毅彪:太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室, 山西 太原 030024太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024

联系人作者:周飞(zhoufei879@163.com)

备注:周飞(1986—),男,硕士研究生,主要从事光子晶体器件设计方面的研究。

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引用该论文

Zhou Fei,Fei Hongming,Chen Zhihui,Liu Xin,Yang Yibiao. A High Efficiency Photonic Crystal Polarization Beam Splitter[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2013, 50(6): 062304

周飞,费宏明,陈智辉,刘欣,杨毅彪. 一种高效光子晶体偏振光分束器[J]. 激光与光电子学进展, 2013, 50(6): 062304

被引情况

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