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可实现偏振无关单向传输的二维硅基环形孔光子晶体

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刘丹, 胡森. 2019: 可实现偏振无关单向传输的二维硅基环形孔光子晶体, 物理学报, 68(2): 109-115. doi: 10.7498/aps.68.20181397
引用本文: 刘丹, 胡森. 2019: 可实现偏振无关单向传输的二维硅基环形孔光子晶体, 物理学报, 68(2): 109-115. doi: 10.7498/aps.68.20181397
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Liu Dan, Hu Sen. 2019: Two-dimensional silicon annular photonic crystals for realizing polarization-independent unidirectional transmission, Acta Physica Sinica, 68(2): 109-115. doi: 10.7498/aps.68.20181397
Citation: Liu Dan, Hu Sen. 2019: Two-dimensional silicon annular photonic crystals for realizing polarization-independent unidirectional transmission, Acta Physica Sinica, 68(2): 109-115. doi: 10.7498/aps.68.20181397
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可实现偏振无关单向传输的二维硅基环形孔光子晶体

  • 湖北第二师范学院物理与机电工程学院,武汉,430205

  • 湖北第二师范学院物理与机电工程学院,武汉 430205;华中师范大学物理科学与技术学院,武汉 430079

Two-dimensional silicon annular photonic crystals for realizing polarization-independent unidirectional transmission

  • 摘要: 基于光子晶体来构筑偏振无关光二极管在光电集成领域具有重大的应用价值.首先提出了一种环形孔光子晶体,能带结构显示其对横电及横磁模式同时展现出显著的方向带隙.以此构建了三角形状的环形孔光子晶体,利用时域有限差分法计算其透过谱及场分布图,发现该结构能实现偏振无关单向传输特性,然而正向透过率太低(约20％).进一步引入尺寸较小的三角形状的环形孔光子晶体构成光子晶体异质结结构,有效地提高了偏振无关单向传输性能,正向透过率增大了一倍.通过界面结构的调整,正向透过率进一步增大,优化后的环形孔光子晶体异质结结构能同时对类横电及类横磁模式入射光实现单向传输,且正向透过率达到了44％.
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出版历程
  • 刊出日期:  2019-01-01

可实现偏振无关单向传输的二维硅基环形孔光子晶体

  • 湖北第二师范学院物理与机电工程学院,武汉,430205
  • 湖北第二师范学院物理与机电工程学院,武汉 430205;华中师范大学物理科学与技术学院,武汉 430079

摘要: 基于光子晶体来构筑偏振无关光二极管在光电集成领域具有重大的应用价值.首先提出了一种环形孔光子晶体,能带结构显示其对横电及横磁模式同时展现出显著的方向带隙.以此构建了三角形状的环形孔光子晶体,利用时域有限差分法计算其透过谱及场分布图,发现该结构能实现偏振无关单向传输特性,然而正向透过率太低(约20％).进一步引入尺寸较小的三角形状的环形孔光子晶体构成光子晶体异质结结构,有效地提高了偏振无关单向传输性能,正向透过率增大了一倍.通过界面结构的调整,正向透过率进一步增大,优化后的环形孔光子晶体异质结结构能同时对类横电及类横磁模式入射光实现单向传输,且正向透过率达到了44％.

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