线性无源太赫兹隔离器的优化

袁明辉; 陈长英; 赵堤; 刘顺顺; 殷越; 阎祖星

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.009

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

线性无源太赫兹隔离器的优化

袁明辉 , 陈长英 , 赵堤 , 刘顺顺 , 殷越 , 阎祖星

文章导航 > 激光技术 > 2015 > 39(2): 190-193

引用本文:

Citation:

线性无源太赫兹隔离器的优化

1.
上海理工大学光电信息与计算机工程学院教育部光学仪器与系统工程研究中心上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093

作者简介: 袁明辉(1976-),男,博士,讲师,主要研究方向为太赫兹器件技术。E-mail:yuan.minghui@163.com.

基金项目:
上海市自然科学基金资助项目(11ZR1424900)
中图分类号: TN385

Optimization of linear passive terahertz isolator

1.
Shanghai Key Laboratory of Modern Optical System, Engineering Research Center of Optical Instrument and System, Ministry of Education, School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
CLC number: TN385

摘要: 为了获得结构简单、无需外加低温和强磁场的太赫兹隔离器,采用3维时域有限差分法对1种硅基光子晶体异质结结构的太赫兹隔离器进行了理论优化分析。该隔离器结构简单,可常温工作,并且无需外加磁场。结果表明,其隔离特性与两种光子晶体的孔径有关,在孔径比例合适(在0.52THz的最优化孔径比R1/R2=0.49)的情况下可以实现25dB的最大隔离度。
- 非线性光学 /
- 太赫兹隔离器 /
- 光子晶体 /
- 异质结 /
- 负折射
Abstract: In order to obtain terahertz isolators with simple structure and without the need of additional low temperatures and strong magnetic fields, a silicon-based photonic crystal heterostructure THz isolator was ananlyzed and optimized by using three-dimensional finite-difference time-domain method (3-D-FDTD). The isolator can work at room temperature, with simple structure and without external magnetic field. The results show that the isolation characteristics depends on the ratio of the pore size of both the photonic crystals. In the right ratio of the aperture (optimized aperture ratio R1/R2=0.49 at 0.52THz),maximum isolation of 25dB can be achieved.
- nonlinear optics /
- terahertz isolator /
- photonic crystal /
- hetero junction /
- negative refraction

[1]	FEDERICI J , MOELLER L. Review of terahertz and subterahertz wireless communications[J]. Jounal of Appllied Physics, 2010, 107(11): 111101.
[2]	WANG Z, FAN S. Magneto-optical defects in two-dimensional photonic crystals[J]. Appllied Physics, 2005, B81(2/3):369-375.
[3]	SMIGAJ W, ROMERO-VIVAS J, GRALAK B, et al. Magneto-optical circulator designed for operation in a uniform external magnetic field[J]. Optics Letters, 2010, 35(4): 568-570.
[4]	SHALABY M, PECCIANTI M, OZTURK Y, et al. A magnetic non-reciprocal isolator for broadband terahertz operation[J]. Nature Communications, 2013, 4: 1558.
[5]	HU B, WANG Q J, ZHANG Y. Broadly tunable one-way terahertz plasmonic waveguide based on nonreciprocal surface magneto plasmons[J]. Optics Letters, 2012, 37(11): 1895-1897.
[6]	FAN F, CHANG Sh J, GU W H, et al. Magnetically tunable terahertz isolator based on structured semiconductor magneto plasmonics[J]. IEEE Photonics Technology Letters, 2012, 24(22): 2080-2083.
[7]	FAN F, CHANG Sh J, NIU Ch, et al. Magnetically tunable silicon-ferrite photonic crystals for terahertz circulator[J]. Optics Communications, 2012, 285(18): 3763-3769.
[8]	LUO Ch Y, JOHNSON S G, JOANNOPOULOS J D. All-angle negative refraction without negative effective index[J]. Physical Review, 2002, B65(20): 201104.
[9]	RUAN Zh Ch, QIU M, XIAO S Sh, et al. Coupling between plane waves and Bloch waves in photonic crystals with negative refraction[J]. Physical Review, 2005, B71(4): 045111.
[10]	MARTINEZ A, MIGUEZ H, GRIOL A, et al. Experimental and theoretical analysis of the self-focusing of light by a photonic crystal lens [J]. Physical Review, 2004, B69(16): 165119.

[1]	郝清海 , 许玉龙 , 苏希玉 , 王梅 . 含非线性缺陷的光子晶体异质结构中的光学响应. 激光技术, 2007, 31(1): 68-70.
[2]	韦应生 , 苏安 , 许江勇 , 唐秀福 , 蒙成举 , 高英俊 . 四元异质结构光子晶体的双通道光学滤波特性. 激光技术, 2018, 42(2): 212-216. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.014
[3]	苑秋红 , 谢康 , 韩艳芬 . 含负折射率材料的1维光子晶体掺杂缺陷模研究. 激光技术, 2010, 34(2): 232-235. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.02.024
[4]	冯栋 , 曾贤贵 . 反射z扫描方法测量碲化铋晶体的非线性折射率. 激光技术, 2016, 40(3): 326-330. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.005
[5]	田佳 , 胡健 , 王珂 , 王海林 , 朱长虹 , 朱广志 , 齐丽君 , 朱晓 . YAG激光晶体热致双折射的非线性分析. 激光技术, 2015, 39(4): 520-524. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.020
[6]	谢应茂 , 刘正东 , 王慧琴 . 含有负折射率缺陷的光子晶体中的局域缺陷模. 激光技术, 2006, 30(2): 195-197,201.
[7]	潘玉寨 , 张军 , 胡贵军 , 张亮 , 王立军 . 光子晶体光纤及其激光器. 激光技术, 2004, 28(1): 48-51.
[8]	黄晓琴 , 崔一平 . 光子晶体中二阶非线性过程产生三次谐波的研究. 激光技术, 2004, 28(4): 363-365.
[9]	王叶荟 , 唐丽 , 倪重文 , 是度芳 . 一维光子晶体非线性微腔的缺陷模和双稳态. 激光技术, 2006, 30(5): 462-464,468.
[10]	汪成程 , 张峰 , 吴根柱 . 渐近式太赫兹多孔光子晶体光纤模式特性研究. 激光技术, 2019, 43(6): 768-772. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.007
[11]	许江勇 , 苏安 , 周丽萍 , 高英俊 , 谭福奎 , 唐秀福 . 左右手材料光子晶体的双重光学滤波功能. 激光技术, 2018, 42(4): 550-555. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.04.022
[12]	韩艳玲 , 王宏 . 含色散增益介质光子晶体微腔的光学特性. 激光技术, 2008, 32(2): 207-209.
[13]	刘启能 . 杂质吸收对光子晶体滤波器设计的影响. 激光技术, 2008, 32(3): 327-329,336.
[14]	胡莉 , 张利沙 . 1维掺杂光子晶体宽窄双重滤波器的理论研究. 激光技术, 2010, 34(3): 429-432. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.040
[15]	刘春香 , 励强华 , 张微微 , 谭鑫鑫 . 掺铒光子晶体光纤非线性的研究. 激光技术, 2010, 34(1): 53-55. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.015
[16]	张廷蓉 , 吕百达 . 高斯光束通过非线性梯度折射率透镜的传输特性. 激光技术, 2004, 28(3): 323-326.
[17]	王礼 , 吴先友 , 李哲 , 江海河 . 中红外光参变振荡非线性晶体及器件研究进展. 激光技术, 2011, 35(4): 434-439. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.001
[18]	蒋再富 , 张定梅 . 基于半导体激光器窄线宽光子微波信号获取. 激光技术, 2022, 46(4): 573-578. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.04.022
[19]	秦雪飞 , 周卫东 . 基于PPLN的中红外连续光学参变振荡器研究进展. 激光技术, 2013, 37(2): 198-203. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.015
[20]	田文 , 任钢 , 蔡邦维 , 张彬 . ZnGeP2光参变振荡器晶体参数的数值分析. 激光技术, 2006, 30(1): 104-106.

点击查看大图

计量

文章访问数: 3079
HTML全文浏览量: 830
PDF下载量: 445
被引次数: 0

线性无源太赫兹隔离器的优化

作者简介: 袁明辉(1976-),男,博士,讲师,主要研究方向为太赫兹器件技术。E-mail:yuan.minghui@163.com

1. 上海理工大学光电信息与计算机工程学院教育部光学仪器与系统工程研究中心上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093

收稿日期: 2014-02-24
录用日期: 2014-05-20
网络出版日期: 2015-03-25

基金项目: 上海市自然科学基金资助项目(11ZR1424900)

关键词:

摘要: 为了获得结构简单、无需外加低温和强磁场的太赫兹隔离器,采用3维时域有限差分法对1种硅基光子晶体异质结结构的太赫兹隔离器进行了理论优化分析。该隔离器结构简单,可常温工作,并且无需外加磁场。结果表明,其隔离特性与两种光子晶体的孔径有关,在孔径比例合适(在0.52THz的最优化孔径比R1/R2=0.49)的情况下可以实现25dB的最大隔离度。