具有谐振腔的弯折光子晶体波导特性研究

田存伟，吴立恒，王明红

(聊城大学 物理科学与信息工程学院，聊城 252059)

具有谐振腔的弯折光子晶体波导特性研究

田存伟，吴立恒，王明红

(聊城大学 物理科学与信息工程学院，聊城 252059)

为了研究基于光子晶体波导的高性能滤波器，采用调节谐振腔结构和优化耦合结构等方法，基于耦合模理论，在正方格光子晶体中设计了3种光子晶体弯折波导，并进行了理论分析和仿真验证，利用时域有限差分法取得了3种波导在S波段及C波段上的工作特性数据。结果表明，3种波导在不同波段表现出良好的带阻或带通特性，且其结构截止传输波长和通带传输波长随整体介质柱相对介电常数增加向长波方向移动，介电常数εr每增加0.3，截止传输波长和通带传输波长均增加6nm左右。这一结果对微型光传感器、微型光通信器件、集成光路等方面的设计都是有帮助的。

材料；光子晶体波导；耦合模理论；时域有限差分法；谐振腔

引 言

光子晶体能把带隙中的电磁波信号约束在设定好的波导内传输[1-4]，并将其传输到指定位置，以便对传送的信号进行分析处理。因此，设计高品质工作性能的波导结构在信号接收与传递、超低功耗、高带宽等方面具有重要的研究意义[5-6]。近年来，很多研究都是围绕着解决2维光子晶体波导弯折角设计开展的，有的学者[7-8]采用了改变弯折处空气孔或介质棒半径的方法来改变通过性能；有的研究[9-10]同时改变了光子通道半径及弯折处介质棒的位置，达到了更佳的通过性；……