高级检索

ISSN1001-3806CN51-1125/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

光子晶体齿状波导的滤波特性研究

刘云凤 刘彬 陈佳 何兴道 李淑静

引用本文:
Citation:

光子晶体齿状波导的滤波特性研究

    作者简介: 刘云凤(1992-),女,硕士研究生,现主要从事光子晶体理论与应用的研究。.
    通讯作者: 何兴道, 154440991@qq.com
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(61205119)

  • 中图分类号: TN256

Study on filtering characteristics based on tooth-shaped photonic crystal waveguide

    Corresponding author: HE Xingdao, 154440991@qq.com ;
  • CLC number: TN256

  • 摘要: 为了设计基于光子晶体波导的高性能滤波器件,在2维正方格子光子晶体波导结构中引入一系列齿状缺陷,采用有限元法对齿状光子晶体波导的传输特性进行了数值仿真和理论分析。结果表明,对于单个齿状缺陷,缺陷产生的共振频率使得在光子晶体波导通频域带出现带隙结构,可以实现良好的窄带滤波,并且通过改变齿状缺陷深度可以有效地控制缺陷的共振频率;引入多个齿状缺陷,缺陷之间会经过耦合作用形成一系列缺陷态,使得在光子晶体波导导通频域中出现宽带的带隙结构,可以实现宽带滤波。该光子晶体波导滤波器对窄/宽带滤波可根据波导结构中引入的齿状缺陷进行简单灵活调节。此研究在设计基于光子晶体波导的光子滤波器件方面具有潜在的应用价值。
  • [1]

    YABLONVITCH E. Inhibited spontaneous emission in solid-state physics an electronics[J]. Physical Review Letters,1987, 58(20):2059-2062.
    [2]

    JONH S. Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices[J]. Physical Review Letters, 1987, 58(23):2486-2489.
    [3]

    DAVID A, BENISTY H, WEISBUCH C. Photonic crystal light-emitting sources[J].Reports on Progress in Physics,2012,75(12):126501-126538.
    [4]

    XU Q, PENG C Y. The properties of two-dimensional photonic crystals bandgap structure with rhombus lattice[J]. Optik-International Journal for Light and Electron Optics, 2014, 125(1):104-106.
    [5]

    WANG Zh Q, ZHAO Ch L, JIN Sh Zh. Design of a bending-insensitive single-mode photonic crystal fiber[J]. Optical Fiber Technology, 2013, 19(3):213-218.
    [6]

    YAJIMA T, YAMAMOTO J, LSHII F, et al. Low-loss photonic crystal fiber fabricated by a slurry casting method[J]. Optics Express, 2013, 21(25):30500-30506.
    [7]

    LEBBAL M R, BOUMAZA T, BOUCHEMAT M. Structural study of the single-mode photonic crystal fiber[J]. Optik-International Journal for Light and Electron Optics, 2013, 124(20):4610-4613.
    [8]

    ZHANG G L, XING F F, YAN P G, et al. Double cladding seven-core photonic crystal fiber[J]. Optics and Photonics Journal, 2013, 3(2):47-49.
    [9]

    HASAN Md I, HABIB M S, HABIB M S, et al. Design of hybrid photonic crystal fiber:polarization and dispersion properties[J]. Photonics and Nanostructures-Fundamentals and Applications, 2014, 12(2):205-211.
    [10]

    SHEN X X, REN Y Z, DONG G Y, et al. Optimization design of holographic photonic crystal for improved light extraction efficiency of GAN LED[J]. Superlattices and Microstructures, 2013, 64:303-310.
    [11]

    CHEN Y Y, SUN B, MA T H, et al. Thermal management for high-power photonic crystal light emitting diodes[J]. Microelectronics Reliability, 2014, 54(1):124-130.
    [12]

    MAHMOUD M Y, BASSOU G, METEHRI F. Channel drop filter using photonic crystal ring resonators for CWDM communication systems[J]. Optik-International Journal for Light and Electron Optics, 2014, 125(17):4718-4721.
    [13]

    LI L, LIU G Q. Photonic crystal ring resonator channel drop filter[J]. Optik-International Journal for Light and Electron Optics, 2013, 124(17):2966-2968.
    [14]

    REN K, REN X B. Y-shaped beam splitter by graded structure design in a photonic crystal[J]. Chinese Science Bulletin, 2012, 57(11):1241-1245.
    [15]

    ZHANG L L, LI Q, WANG Q. 1-to-N beam splitter based on photonic crystal branched waveguide structure[J]. Optics and Laser Technology,2011,43(7):1325-1330.
    [16]

    JANRAO N, JANYANI V. Ultra compact slow light photonic crystal directional coupler design with elliptical rods[J]. Optik-International Journal for Light and Electron Optics, 2013, 124(17):3120-3124.
    [17]

    ZHANG P Y. Novel composite beam splitter with directional coupler and Y-junction using photonic crystal[J]. Optik-International Journal for Light and Electron Optics, 2013, 124(18):3384-3386.
    [18]

    HE Y, WANG T, YAN W, et al. All-optical switching based on the electromagnetically induced transparency effect of an active photonic crystal microcavity[J]. Journal of Modern Optics, 2014, 61(5):403-408.
    [19]

    CHEN Y, LIU T, LU B, et al. Design and numerical studies of composite defect photonic crystal optical filter[J]. Optical Technique, 2014,40(2):172-175(in Chinese).
    [20]

    LI W, WANG Ch S, WANG B Y, et al. Design and research the resonance of the photonic crystal coupled filter[J]. Laser Journal, 2013, 34(1):17-18(in Chinese).
    [21]

    ZHOU P, YAN M B, WANG H L. Research of the transmission spectra of photonic crystal waveguide with layered composite medium cylinder[J].Laser Technology, 2009, 33(2):195-197(in Chinese).
    [22]

    SAJEEV J. Localization of light[J]. Physics Today, 1991, 44(5):32-40.
    [23]

    YABLONOVITCH E, GMITTER T J, MEADE R D, et al. Donor and acceptor modes in photonic band structure[J]. Physical Review Letters, 1991, 67(24):3380-3383.
    [24]

    LIU N H. Defect modes of stratified dielectric media[J]. Physical Review, 1997, B55(7):4097-4100.
    [25]

    YANG G G. Advance physcial optics[M]. Hefei:University of Science and Technology of China Press, 1991:28-32(in Chinese).
    [26]

    ZHANG L Ch, LIANG B M, ZHUANG S L. Coupling of two parallel photonic crystal waveguide and application.Opto-Electronic Engineering, 2011,38(7):25-30(in Chinese).
  • [1] 何婷苏晓星张波李晓双 . 基于厄米-高斯函数法研究1维光子晶体波导. 激光技术, 2016, 40(1): 53-59. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.012
    [2] 周燕王海龙马传贺邵凤兰 . 自组装方法制作微角反射器的有限元分析. 激光技术, 2011, 35(6): 820-823,827. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.026
    [3] 高艾琳王鑫盛荔王梦樱陶音孔勇韩华 . 温度不敏感型石英光滤波器的研究. 激光技术, 2016, 40(3): 358-362. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.012
    [4] 田存伟吴立恒王明红 . 具有谐振腔的弯折光子晶体波导特性研究. 激光技术, 2018, 42(1): 83-88. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.01.016
    [5] 宋德君谢康肖峻 . 基于有限元光子晶体光纤的模场与色散分析. 激光技术, 2012, 36(1): 111-113,117. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.028
    [6] 李家程愿应孙奕 . CO2激光器方型腔模式的有限元法分析初探. 激光技术, 1995, 19(5): 271-273.
    [7] 栗兴良牛春晖马牧燕吕勇 . 单脉冲激光损伤CCD探测器的有限元仿真. 激光技术, 2016, 40(5): 730-733. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.023
    [8] 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.
    [9] 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
    [10] 符运良袁一方吴英才陈抱雪 . LiNbO3光波导F-P腔滤波器的分析设计. 激光技术, 2005, 29(1): 40-42,65.
    [11] 张君魏晓峰张雄军吴登生田晓琳 . 重频应用下电光晶体温度场应变场影响因素. 激光技术, 2009, 33(1): 27-31.
    [12] 甄海龙 . 一种金填充高双折射光子晶体光纤偏振滤波器. 激光技术, 2016, 40(1): 1-4. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.001
    [13] 钱诗婷廖秋雨高翔张克非 . 填充型增敏式光子晶体光纤压力传感器结构. 激光技术, 2021, 45(2): 224-228. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.02.017
    [14] 李未 . 空气孔型光子晶体带隙及波导耦合特性研究. 激光技术, 2012, 36(2): 225-227. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.021
    [15] 赵继德李应良马传龙 . 微尺度下新型MEMS滤波器的研究. 激光技术, 2005, 29(6): 632-635.
    [16] 龚威 . G-APD阵列——一种具有单光子灵敏度的三维成像探测器. 激光技术, 2007, 31(5): 452-455,554.
    [17] 尹延学吴福全王庆郭丽娇 . 改善石英晶体旋光滤波器次极大的优化设计. 激光技术, 2010, 34(1): 102-104. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.029
    [18] 范泛杨克成张波许德胜 . 高斯镜平凸非稳腔本征模场的有限元数值计算. 激光技术, 2007, 31(2): 192-195.
    [19] 王露武向农陶剑骅汪光坤 . 一种基于取样光栅的Sagnac环滤波器的设计研究. 激光技术, 2016, 40(4): 596-600. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.029
    [20] 吴雪梅董兴法姜莉吕正兵 . 基于拉锥光纤优化的光纤环镜滤波器特性研究. 激光技术, 2015, 39(6): 824-828. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.020
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  5993
  • HTML全文浏览量:  3180
  • PDF下载量:  423
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-13
  • 录用日期:  2015-03-10
  • 刊出日期:  2016-03-25

光子晶体齿状波导的滤波特性研究

    通讯作者: 何兴道, 154440991@qq.com
    作者简介: 刘云凤(1992-),女,硕士研究生,现主要从事光子晶体理论与应用的研究。
  • 1. 南昌航空大学江西省光电检测技术工程实验室, 南昌 330063;
  • 2. 南昌工学院机械工程学院, 南昌 330000
基金项目:  国家自然科学基金资助项目(61205119)

摘要: 为了设计基于光子晶体波导的高性能滤波器件,在2维正方格子光子晶体波导结构中引入一系列齿状缺陷,采用有限元法对齿状光子晶体波导的传输特性进行了数值仿真和理论分析。结果表明,对于单个齿状缺陷,缺陷产生的共振频率使得在光子晶体波导通频域带出现带隙结构,可以实现良好的窄带滤波,并且通过改变齿状缺陷深度可以有效地控制缺陷的共振频率;引入多个齿状缺陷,缺陷之间会经过耦合作用形成一系列缺陷态,使得在光子晶体波导导通频域中出现宽带的带隙结构,可以实现宽带滤波。该光子晶体波导滤波器对窄/宽带滤波可根据波导结构中引入的齿状缺陷进行简单灵活调节。此研究在设计基于光子晶体波导的光子滤波器件方面具有潜在的应用价值。

English Abstract

参考文献 (26)

目录

    /

    返回文章
    返回