光子学报, 2017, 46 (12): 1223001, 网络出版: 2017-11-23   

基于导模共振的窄带可调谐滤波器

Tunable Narrowband Filter Based on Guided Mode Resonance
黑徐伟 1,2,3,*章羚璇 2,3,4刘继红 1葛志强 2,3,4李思奇 2,3,4李星仪 2,3,4王国玺 2,3,4王擂然 2,3,4张文富 2,3,4
作者单位
1 西安邮电大学 电子工程学院, 西安 710121
2 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
3 中英联合微纳光子学研究中心, 西安 710119
4 中国科学院大学, 北京 100049
摘要
提出了一种分离的导模共振滤波器.该结构由光栅层和两个被空气薄层隔开的平板介质波导组成.使用时域有限差分法分析了该光栅结构在不同的结构参数下的光谱特性.研究表明, 当TM偏振入射时改变空气薄层的厚度可以实现共振波长的可调谐, 并且共振波长几乎随着空气薄层厚度线性变化.浅调制光栅被用于实现窄线宽特性.波长可调谐范围为1 515~1 558 nm, 半高全宽小于0.6 nm.
Abstract
A separated guided-mode resonance filter was presented, which is consisted of a grating layer and two planar dielectric waveguide layers partitioned by an air gap. The optical responses of the grating under different parameters are analyzed by time domain finite difference method. The research shows that the resonance wavelength of the grating can be tuned by varying the height of air gap when the TM polarization incident wave is applied.Furthermore, the resonance wavelengths almost vary in a linear relation respect to the height of air gap. A narrow linewidth characteristic can be obtained by applying a shallow grating. The simulation results show that the wavelength can be tuned from 1 515 to 1 558 nm with the FWHM less than 0.6 nm.

黑徐伟, 章羚璇, 刘继红, 葛志强, 李思奇, 李星仪, 王国玺, 王擂然, 张文富. 基于导模共振的窄带可调谐滤波器[J]. 光子学报, 2017, 46(12): 1223001. HEI Xu-wei, ZHANG Ling-xuan, LIU Ji-hong, GE Zhi-qiang, LI Si-qi, LI Xing-yi, WANG Guo-xi, WANG Lei-ran, ZHANG Wen-fu. Tunable Narrowband Filter Based on Guided Mode Resonance[J]. ACTA PHOTONICA SINICA, 2017, 46(12): 1223001.

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