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非互易旋电材料硅基矩形波导的色散特性研究

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王慧莹, 王智, 崔粲, 李航天, 李强, 詹翔空, 王健, 吴重庆. 2019: 非互易旋电材料硅基矩形波导的色散特性研究, 物理学报, 68(15): 71-76. doi: 10.7498/aps.68.20190109
引用本文: 王慧莹, 王智, 崔粲, 李航天, 李强, 詹翔空, 王健, 吴重庆. 2019: 非互易旋电材料硅基矩形波导的色散特性研究, 物理学报, 68(15): 71-76. doi: 10.7498/aps.68.20190109
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Wang Hui-Ying, Wang Zhi, Cui Can, Li Hang-Tian, Li Qiang, Zhan Xiang-Kong, Wang Jian, Wu Chong-Qing. 2019: Dispersion characteristics of nonreciprocal gyroelectric silicon-on-insulator rectangular waveguide, Acta Physica Sinica, 68(15): 71-76. doi: 10.7498/aps.68.20190109
Citation: Wang Hui-Ying, Wang Zhi, Cui Can, Li Hang-Tian, Li Qiang, Zhan Xiang-Kong, Wang Jian, Wu Chong-Qing. 2019: Dispersion characteristics of nonreciprocal gyroelectric silicon-on-insulator rectangular waveguide, Acta Physica Sinica, 68(15): 71-76. doi: 10.7498/aps.68.20190109
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非互易旋电材料硅基矩形波导的色散特性研究

  • 北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所, 发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044

  • 北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所, 发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044;集成光电子学国家重点联合实验室, 北京 100083

Dispersion characteristics of nonreciprocal gyroelectric silicon-on-insulator rectangular waveguide

  • 摘要: 研究设计了基于光通信C波段旋电材料的矩形波导,利用有效折射率法对波导有效折射率及横向电场分布进行求解,得到矩形波导中Exmn导模的色散方程.研究了在外磁场作用下表面磁等离子体激元的非互易传播特性.还研究了结构参数和材料折射率对非互易色散关系、时延特性的影响.结果表明:其色散曲线随波导宽度的递增逐渐趋向平面波导;群速度vg与波导宽度、传播常数、工作波长相关;矩形波导芯区宽度在140—233.5 nm范围内的波导工艺容差较大;vg与矩形波导y方向包层材料折射率成正相关,当材料为金属银时慢光效应最明显,传输速度最小可以达到2.8×10–3c.
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出版历程

非互易旋电材料硅基矩形波导的色散特性研究

  • 北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所, 发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044
  • 北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所, 发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044;集成光电子学国家重点联合实验室, 北京 100083

摘要: 研究设计了基于光通信C波段旋电材料的矩形波导,利用有效折射率法对波导有效折射率及横向电场分布进行求解,得到矩形波导中Exmn导模的色散方程.研究了在外磁场作用下表面磁等离子体激元的非互易传播特性.还研究了结构参数和材料折射率对非互易色散关系、时延特性的影响.结果表明:其色散曲线随波导宽度的递增逐渐趋向平面波导;群速度vg与波导宽度、传播常数、工作波长相关;矩形波导芯区宽度在140—233.5 nm范围内的波导工艺容差较大;vg与矩形波导y方向包层材料折射率成正相关,当材料为金属银时慢光效应最明显,传输速度最小可以达到2.8×10–3c.

English Abstract

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