1 太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
2 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
3 斯威本科技大学埃米材料转化中心, 澳大利亚 维多利亚 3122
从理论上提出了一种可以实现圆偏振光波非对称传输的器件设计。该器件是由锗、硅以及空气孔洞构成的具有完全光子禁带的二维光子晶体异质结构。本研究通过在光子晶体中引入线缺陷,构成能够实现高正向透射的光波导结构,同时设计可将光波发散的微腔结构并结合全反射原理抑制反向入射光,实现圆偏振光非对称传输,最终实现了圆偏振光在光通信波段(1550 nm)附近的高正向透射率(可达0.726)的非对称传输。圆偏振是具有固定相位差(π/2)的任意正交线偏振光的线性叠加,本研究设计的结构同时可以实现任意线偏振光的非对称传输,因此具有广泛的应用前景,其应用领域包括量子通信、信息处理、集成光学。
集成光学 圆偏振光 完全光子禁带 全反射界面 非对称传输
利用传输矩阵法对一维三元光子晶体异质结构的光学特性进行了研究, 讨论了介质层厚无序度对三元结构光子禁带的影响.研究表明, 将具有相互交叠光子禁带的一维光子晶体叠加构成异质结, 可以有效地增大全角度反射的频率范围, 当入射角从0°增大到89°, 该结构均可实现从0.410w/w0到0.654w/w0宽频波段的全反射；相对于二元结构, 三元结构可以减小在实际制作过程中随机误差引起的介质层厚无序对光子带隙的影响.该研究结果可为实现可见光及红外光波段大角度反射器的制备及应用提供理论支持.
光子晶体 异质结 传输矩阵法 完全光子禁带 三元结构 Photonic crystal Heterostructure Transfer matrix method Complete photonic bandgap Three element
1 太原理工大学 物理与光电工程学院，山西 太原 030024
2 太原理工大学 材料科学与工程学院，山西 太原 030024
利用平面波展开法对空气背景中介质圆柱和方柱构造的二维Archimedes A7晶格光子晶体的禁带结构随介质折射率、填充比的变化关系进行了研究，并进一步计算了介质方柱的旋转角度对完全光子禁带宽度的影响.研究发现,介质圆柱构造的Archimedes A7晶格结构在介质柱折射率最低为n=2.40时出现完全光子禁带，当n=2.60时禁带宽度达到最大值.介质方柱构造的Archimedes A7晶格结构在介质柱折射率n=3.80时完全禁带宽度达到最大值，且随着折射率的增加禁带宽度变化很小；在介质方柱折射率恒定情况下，其最大禁带宽度与旋转角度无关，但旋转后出现完全禁带的填充比范围明显扩大.
光子晶体 平面波展开法 Archimedes A7晶格 完全光子禁带 photonic crystal plane wave expansion method Archimedean lattice complete bandgap
