为改进传统Y分支光分路器损耗较大的缺陷,我们采用激模波导结构设计新型Y分支波导和由三个分支级联的新型Y分支波导构成低损耗1×4光分路器.设计中利用辐射模和本征基模的叠加来修正光波场,通过改善模匹配来降低分支耦合损耗,同时在1×4光分路器中加入直波导来改善和优化分路器的输出均匀性,并用有限差分光束传播法对该Y分支波导和1×4光分路器进行数值模拟.模拟结果表明,该结构具有均匀性好、损耗小和结构简单等优点,有利于器件的进一步集成和大批量生产.

设计了一种因掺杂而具有超窄带滤波特性的光子晶体滤波器和一种复周期结构的梳状多通道光子晶体滤波器.在两种均匀介质交替分布的周期结构中间插入一层折射率不同的介质膜后,通过传输矩阵法的数值计算,发现采用前后不对称的周期结构并调节参数,可以在1 550 nm处找到一个透射率接近100%的极窄的透过峰,因而可得到一种超窄带光子晶体滤波器.另外,在以高低两种折射率的介质交替分布,并以两种单独的单元周期合并组成一个复周期,然后进行周期重复构成的光子晶体中,利用通道数等于复周期数减1的规律,并配合各层厚度的调节,设计出在1 550 nm附近梳状8通道和16通道的光子晶体滤波器,各通道透过峰的透射率均接近100%,由此设计出一种梳状多通道光子晶体滤波器.