1 新型传感器与智能控制教育部重点实验室，山西 太原030024
2 太原理工大学 物理与光电工程学院，山西 太原030024
基于偏振模式不同的光波在二维光子晶体中的传播特性不同，设计出一个支路半径相同的Y型二维光子晶体偏振光分束器.通过时域有限差分法对该分束器进行数值计算与模拟分析.结果表明，该分束器能够实现TE模和TM模平行、高效分束.当波长为1.55 μm的高斯脉冲入射时，TE模透射率可达97%，TM模透射率可达93.5%，且该结构尺寸仅有6.3 μm×6.8 μm.这些特性使其在未来的集成光路中具有很好的应用前景.
光子晶体 偏振光分束器 时域有限差分法 photonic crystal polarization beam splitter finite difference time domain
1 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
2 太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
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。
光电子学 光子晶体偏振光分束器 平面波展开法 时域有限差分法 激光与光电子学进展
2013, 50(6): 062304
1 南昌大学 物理系，南昌 330031
2 中国科学院半导体研究所 集成光电子学国家重点实验室，北京 100083
将两个二维空气孔光子晶体波导平行放置，两波导之间由三排空气孔相隔，构成一个定向耦合器.数值分析了TE(磁场平行于空气孔)和TM(电场平行于空气孔)偏振态光波在该定向耦合器中的传播行为.结果表明，减小耦合区两波导间的一排介质柱的半径，TE模的耦合长度减小，而TM模的耦合长度不变.基于此结构，设计了超微偏振光分束器，整个器件的尺寸为10.1 μm，与已报道的24.2 μm的结果相比，该器件具有更小的器件尺寸和更高的输出效率.
光子晶体波导 定向耦合器 偏振光分束器 Photonic crystal waveguides Directional coupler Polarizing beam-splitter
1 国防科学技术大学 理学院技术物理研究所,湖南 长沙 410073
2 四川大学 电子信息学院光电科学技术系,四川 成都 610064
榕树网在光互连网络中具有广泛的应用。讨论了榕树网的功能特点和连接关系,给出了其网络结构的拓扑示意图,并通过榕树网与逆榕树网的串联构成了全排列无阻塞的双榕树网络。利用偏振分束器(PBS)、相位型空间光调制器(PSLM)和反射镜设计了榕树网各级节点开关和各路由级的交换模块。它们均采用类似的结构和相同的偏振控制技术,具有结构简单、控制方便、易扩展与集成、与信号光偏振态无关和可双向交换等特点。对2×2节点开关单元的性能参数进行了测试,实验数据表明该节点开关具有插损小、串扰低、可靠性好等特点。由它所构成的全排列无阻塞双榕树网在光计算和光互连网络中会有一定的应用。
光通信 光网络 榕树网 相位型空间光调制器 偏振光分束器
四川大学电子信息学院光电科学技术系, 成都 610064
利用成熟的偏振控制技术,设计了一种由偏振光分束器、相位型空间光调制器和反射镜构成的2×2光开关,该光开关所用器件少,具有结构简单紧凑、控制灵活方便、功能实现与信号光的偏振态无关以及可以双向交换等特点;在此基础上通过2×2光开关的串连,设计了一种与偏振无关的双向4×4光开关的实验模块,根据其路由选择与控制方法,得到了4×4光开关实现信号光全排列无阻塞输出与交换对应的路由状态表,并对该实验模块的功能实现进行了详细的分析与讨论。
光通信 光开关 相位型空间光调制器 偏振光分束器
四川大学电子信息学院光电科学技术系, 成都 610064
利用传统成熟的偏振控制技术,设计了一种由偏振光分束器、相位型空间光调制器、反射镜和四分之一波片构成的3×3光开关。该光开关具有结构紧凑规整、功能的实现与信号光的偏振态无关以及可以完成双向交换等特点。根据其路由控制表对该3×3光开关交换模块功能的实现进行了分析,结果表明,通过对各相位型空间光调制器状态的调整,控制通过其信号光的偏振态,完成信号光的路由,该交换模块可以完成输入信号光的全排列无阻塞输出与交换。同时,该交换模块具有一定的扩容和重构能力,对于构建大规模的交换矩阵具有一定的作用。
光通信 光开关 偏振光分束器 相位型空间光调制器
四川大学光电科学技术系, 四川 成都 610064
设计了一种由相位型空间光调制器(PSLM)、偏振光分束器(PBS)、反射镜、半波片(HWP)和四分之一波片(QWP)构成的2×2光开关。该光开关所用器件少，具有结构紧凑规整、功能的实现与信号光的偏振态无关以及可以完成双向交换等特点。在此基础上通过2×2光开关的级联，设计了一种与偏振无关的4×4光开关的实验模块,根据其路由控制表对该实验模块功能的实现进行了分析。为与之作比较,还提出了一种与偏振相关的4×4光开关,该光开关利用对信号光偏振态的控制进行路由选择,以实现所需的交换和排序。
光通信 光开关 相位型空间光调制器 偏振光分束器
