基于光子晶体自准直效应的太赫兹偏振分束器设计 
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Design on Terahertz Polarization Beam Splitter Based on Self-Collimating Effect of Photonic Crystal
1 南京邮电大学电子与光学工程学院、微电子学院, 江苏 南京 210023
2 中国移动通信集团江苏有限公司盐城分公司, 江苏 盐城 224000
3 南京邮电大学贝尔英才学院, 江苏 南京 210023
图 & 表
图 1. (a)自准直结构;(b) TE模和TM模的稳态场分布
Fig. 1. (a) Self-collimating structure; (b) steady field distribution of TE and TM modes
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图 2. 自准直结构的能带图
Fig. 2. Energy band diagram of self-collimating structure
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图 3. 自准直结构的(a) TE模和(b) TM模的等频率图
Fig. 3. Equal frequency contours of (a) TE mode and (b) TM mode in self-collimating structure
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图 4. TE模和TM模透射率随a的变化
Fig. 4. Transmittance of TE and TM modes as a function of a
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图 5. TE模和TM模透射率随x的变化
Fig. 5. Transmittance of TE and TM modes as a function of x
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图 6. (a)分离结构;(c)TE模和TM模的稳态场分布;(b)分离结构的能带图
Fig. 6. (a) Separation structure; (b) steady field distribution of TE and TM modes; (c) energy band diagram of separation structure
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图 7. TE模和TM模的光子带隙随R1的变化
Fig. 7. Band gap of TE and TM modes as a function of R1
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图 8. TM模的透射率随R1的变化
Fig. 8. Transmittance of TM mode as a function of R1
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图 9. 偏振分束器结构图
Fig. 9. Structure diagram of polarization beam splitter
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图 10. TE模的反射率和TM模的透射率随n的变化
Fig. 10. Reflectivity of TE mode and transmittance of TM mode as a function of n
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图 11. TE模和TM模的消光比随n的变化
Fig. 11. Extinction ratios of TE and TM modes as a function of n
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图 12. TE模和TM模的消光比随频率的变化
Fig. 12. Extinction ratios of TE and TM modes as a function of frequency
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图 13. THz偏振分束器中(a) TE模和(b) TM模的稳态场分布
Fig. 13. Steady field distribution of (a) TE mode and (b) TM mode in THz polarization beam splitter
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表 1各类THz偏振分束器的性能比较
Table1. Performance comparison of various THz polarization beam splitters
| Item | Classification | Bandwidth /THz | Size |
|---|
| Report | THz polarization beam splitter based on grating[19] | 0.2-1.5 | 1 cm×1 cm | | THz polarization beam splitter based on dual core fiber[11-13] | 0.14[11] | Coupling length less than 15 cm | | 0.07[12] | Coupling length less than 1.8 cm | | 0.8-2.5[13] | Separation length 0.4-33.56 cm | | THz polarization beam splitter based on photonic crystal[15-17] | 1[15] | 3.15 mm×1.68 mm | | 0.03[16] | 2.58 mm×0.54 mm | | 0.0009[17] | 1.02 mm×0.99 mm | | Proposed | Photonic crystal THz polarization beam splitter based on self-collimation effect | 2.9-3.01 | 650 μm×650 μm |
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汪静丽, 刘洋, 陈鹤鸣. 基于光子晶体自准直效应的太赫兹偏振分束器设计[J]. 光学学报, 2018, 38(4): 0423001. Jingli Wang, Yang Liu, Heming Chen. Design on Terahertz Polarization Beam Splitter Based on Self-Collimating Effect of Photonic Crystal[J]. Acta Optica Sinica, 2018, 38(4): 0423001.
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