Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Quantum Information and Technology, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China
2 Key Laboratory of Broadband Wireless Communication and Sensor Network Technology, Ministry of Education, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China
A counter-surface plasmon polariton lens (CSPPL) is proposed to perform stable nanoparticle trapping by providing up to 120kbT optical potential depth. The optical potential depth is related to the incident angle and phase difference of the light incident on two gratings of CSPPL. The depth of optical potential can be manipulated with negligible displacement by the incident angle less than 20°. Both the depth and the center position of the optical potential well can be manipulated by the incident phase difference. The study of stable and manipulatable optical potential on the CSPPL promotes the integration of optical tweezers.
optical tweezers surface plasmon polaritons optical potential interference Chinese Optics Letters
2022, 20(2): 023601
1 南京邮电大学量子信息技术研究所，江苏 南京 210003
2 南京邮电大学宽带无线与传感网技术教育部重点实验室，江苏 南京 210003
为了实现高集成度和高稳定性的三维光学芯片，必须对三维空间波导的耦合特性进行系统研究。本文主要研究三维集成光学芯片中波导之间的耦合问题。通过全波仿真的方法数值模拟波导阵列在不同架构下的电场分布，并分析平行波导间和交叉波导间的耦合效率与波导间距、周围介质折射率、工作波长和夹角之间的关系。在平行波导中，当两个SiO2基片上波导之间的中心间距为0.76 μm和耦合长度为72.5 μm时，垂直方向上波导间的耦合效率达到0.997。在交叉波导中，波导之间的耦合效率对波导夹角很敏感，当夹角大于10°时，波导间不发生耦合，可以通过调整波导间的夹角来控制波导之间的耦合。
光学器件 集成波导 光学芯片 耦合效率 波导模式 激光与光电子学进展
2021, 58(19): 1923001
南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
设计了一种基于正方形晶格二维光子晶体自准直效应的1×3分束器。使用平面波展开法对正方形晶格椭圆介质柱光子晶体进行分析，计算出其等频线，讨论自准直光波频率和传播特性。逆时针旋转椭圆介质柱到一定角度，同样使用平面波展开法计算其等频线并分析光波传播特性。根据以上分析，基于自准直效应，使用不同偏转角度的椭圆介质柱光子晶体设计出1×3分束器。使用时域有限差分法对工作状态下光波在分束器中的传播特性进行分析，并给出了电场分布图，实现了1×3分束功能。此结构的分束器期望能推进光子晶体在光集成回路中的应用。
光学器件 光子晶体 自准直效应 平面波展开法 等频线 时域有限差分法
南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京 210094
提出了一种基于三角晶格二维光子晶体解波分复用器。该器件主体由线缺陷波导、环形谐振腔及点缺陷微腔构成。使用平面波展开法研究了线缺陷波导的特性，给出了线缺陷波导的能带图，对局部器件微调后进行大量的性能仿真以及对整体器件进行性能仿真，选择合适的器件参数，并使用时域有限差分法研究了不同波长的光在解波分复用器中的传输特性，并给出了电场分布图。仿真结果表明，该种结构可以实现波长分别为1271 nm和1291 nm两种光波的解波分复用。采用6个额外的介质柱，提高了环形腔的透射率；并通过在入射波导的入射口处增加三对介质柱，提高了波导的出射效率，从而整体上提高了双通道解波分复用器的输出效率。
光学器件 光子晶体 点缺陷微腔 解波分复用 时域有限差分
