基于平行磁控的磁化等离子体光子晶体THz波调制器∗

周雯 季珂 陈鹤鸣

1)(南京邮电大学光电工程学院,南京 210023)

2)(南京邮电大学贝尔英才学院,南京 210023)

基于平行磁控的磁化等离子体光子晶体THz波调制器∗

周雯1)季珂1)陈鹤鸣2)†

1)(南京邮电大学光电工程学院,南京 210023)

2)(南京邮电大学贝尔英才学院,南京 210023)

(2016年8月5日收到;2016年12月6日收到修改稿)

随着现代移动流量的剧烈增长,未来无线THz通信传输速率需求将会达到数十Gb/s,高速THz波调制器的研究对于THz无线通信系统具有重要意义.本文提出了一种新型的磁化等离子体THz波调制器,在二维光子晶体中引入线缺陷和填充锑化铟材料的点缺陷.基于法拉第磁光效应,由于锑化铟材料的回旋角频率落在THz频段,在外加磁场的作用下点缺陷表面可在THz频段形成磁化等离子体.当外加磁场与TE波传输方向平行时,单频光在谐振腔中分裂成左旋和右旋圆偏振光,二者的谐振频率差异随着外加磁场强度的增加而增大.控制外加磁场的有无便可实现缺陷模迁移型THz波调制器.利用时域有限差分法和有限元法分析其时域稳态场强分布和模场分布,结果表明当外加磁场强度为0和0.8 T时,可实现THz的通、断调制,消光比高达25.4 dB,插入损耗仅为0.3 dB,调制速率高达4 GHz.该器件在未来THz无线宽带通信中有着巨大的潜力和应用.

光子晶体,THz波调制器,磁化等离子体,缺陷模迁移

1 引 言

太赫兹波(Terahertz,THz)通常是指频段介于0.1—10 THz之间的电磁波.位于微波和红外光之间,具有极其丰富的物理、化学和生物信息,有着非常重要的学……