8169微米和0.384581微米，其旋轉(zhuǎn)角度為124.722799度；光源距離原點(diǎn)的X向和Z向的位移為(-2.4645，O)(微米)；入射光的初始相位為160度。所述高折射率背景介質(zhì)為硅(Si)，其折射率為3.4 ;所述低折射率介質(zhì)為空氣。所述光子晶體直角波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)尺寸為15aX15a，其最大回波損耗為20.542796dB和最小插入損耗為0.038303dB。
[0026]實(shí)施例3.所述正方晶格光子晶體的晶格常數(shù)a為0.465微米，使最佳歸一化波長為1.55微米，低折射率的第一介質(zhì)柱為圓形空氣柱(或稱之為空氣孔)，該空氣孔的半徑為0.230175微米；波導(dǎo)內(nèi)傳輸?shù)墓獠O化形式為TE波；所述第二介質(zhì)補(bǔ)償散射柱為半圓形空氣孔或稱之為空氣柱；所述第二介質(zhì)柱，即右下角半圓形補(bǔ)償散射空氣柱的半徑為
0.183855微米；其以原點(diǎn)為基準(zhǔn)在X向和Z向的位移分別為0.088169微米和0.384581微米，其旋轉(zhuǎn)角度為124.722799度；光源距離原點(diǎn)的X向和Z向的位移為(-2.4645，O)(微米)；入射光的初始相位為160度。所述高折射率背景介質(zhì)為硅(Si)，其折射率為3.4 ;所述低折射率介質(zhì)為空氣。所述光子晶體直角波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)尺寸為15aX15a，其最大回波損耗為34.07dB和最小插入損耗為0.0016dB。
[0027]實(shí)施例4.所述正方晶格光子晶體的晶格常數(shù)a為0.3微米，使最佳歸一化波長為
1.00微米，低折射率的第一介質(zhì)柱為圓形空氣柱(或稱之為空氣孔)，該空氣孔的半徑為0.1485微米；波導(dǎo)內(nèi)傳輸?shù)墓獠O化形式為TE波；所述第二介質(zhì)補(bǔ)償散射柱為半圓形空氣孔或稱之為空氣柱；所述第二介質(zhì)柱，即右下角半圓形補(bǔ)償散射空氣柱的半徑為0.118614微米；其以原點(diǎn)為基準(zhǔn)在X向和Z向的位移分別為0.056883微米和0.248115微米，其旋轉(zhuǎn)角度為124.722799度；光源距離原點(diǎn)的X向和Z向的位移為(-1.59，O)(微米)；入射光的初始相位為160度。所述高折射率背景介質(zhì)為硅(Si)，其折射率為3.4 ;所述低折射率介質(zhì)為空氣。所述光子晶體直角波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)尺寸為15aX15a，其最大回波損耗為34.07dB和最小插入損耗為0.0016dB。
[0028]實(shí)施例5.所述正方晶格光子晶體的晶格常數(shù)a為0.444微米，使最佳歸一化波長為1.48微米，低折射率的第一介質(zhì)柱為圓形空氣柱(或稱之為空氣孔)，該空氣孔的半徑為0.21978微米；波導(dǎo)內(nèi)傳輸?shù)墓獠O化形式為TE波；所述第二介質(zhì)補(bǔ)償散射柱為空氣孔或稱之為空氣柱；所述第二介質(zhì)柱，即右下角半圓形補(bǔ)償散射空氣孔的半徑為0.175549微米；其以原點(diǎn)為基準(zhǔn)在X向和Z向的位移分別為0.084187微米和0.36721微米，其旋轉(zhuǎn)角度為124.722799度；光源距離原點(diǎn)的X向和Z向的位移為(-2.3532，O)(微米)；入射光的初始相位為160度。所述高折射率背景介質(zhì)為硅(Si)，其折射率為3.4 ;所述低折射率介質(zhì)為空氣。所述光子晶體直角波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)尺寸為15aX15a，其最大回波損耗為34.07dB和最小插入損耗為0.0016dB。
[0029]實(shí)施例6.所述正方晶格光子晶體的晶格常數(shù)a為150微米，使最佳歸一化波長為500微米，低折射率的第一介質(zhì)柱為圓形空氣柱(或稱之為空氣孔)，該空氣孔的半徑為74.25微米；波導(dǎo)內(nèi)傳輸?shù)墓獠O化形式為TE波；所述第二介質(zhì)補(bǔ)償散射柱為空氣孔或稱之為空氣柱；所述第二介質(zhì)柱，即右下角半圓形低折射率介質(zhì)補(bǔ)償散射空氣柱的半徑為59.307微米；其以原點(diǎn)為基準(zhǔn)在X向和Z向的位移分別為28.4415微米和124.0575微米，其旋轉(zhuǎn)角度為124.722799度；光源距離原點(diǎn)的X向和Z向的位移為(-795，O)(微米)；入射光的初始相位為160度。所述高折射率背景介質(zhì)為硅(Si)，其折射率為3.4 ;所述低折射率介質(zhì)為空氣。所述光子晶體直角波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)尺寸為15aX15a，其最大回波損耗為34.07dB和最小插入損耗為0.0016dB。
[0030]以上之詳細(xì)描述僅為清楚理解本發(fā)明，而不應(yīng)將其看做是對本發(fā)明不必要的限制，因此對本發(fā)明的任何改動(dòng)對本領(lǐng)域中的技術(shù)熟練的人是顯而易見的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.圓孔式正方晶格光子晶體低折射率單補(bǔ)償散射柱直角波導(dǎo)，其特征在于，它由低折射率的第一介質(zhì)柱在高折射率背景介質(zhì)中按正方晶格排列而成的光子晶體，在所述光子晶體中移除一排和一列低折射率的第一介質(zhì)柱以形成直角波導(dǎo)；在所述直角波導(dǎo)的拐彎處設(shè)置一個(gè)低折射率的第二介質(zhì)柱；所述第二介質(zhì)柱為補(bǔ)償散射柱或者空氣孔；所述第一介質(zhì)柱為圓形低折射率柱或者空氣孔。2.按照權(quán)利要求1所述的圓孔式正方晶格光子晶體低折射率單補(bǔ)償散射柱直角波導(dǎo)，其特征在于，所述第二介質(zhì)柱為半圓形低折射率柱或者空氣孔、弓形低折射率柱或者空氣孔、圓形低折射率柱或者空氣孔、三角形低折射率柱或者空氣孔、多邊形低折射率柱或者空氣孔，或橫截面輪廓線為圓滑封閉曲線的低折射率柱或者空氣孔。3.按照權(quán)利要求2所述的圓孔式正方晶格光子晶體低折射率單補(bǔ)償散射柱直角波導(dǎo)，其特征在于，所述第二介質(zhì)柱為半圓形低折射率柱或者空氣孔。4.按照權(quán)利要求1所述的圓孔式正方晶格光子晶體低折射率單補(bǔ)償散射柱直角波導(dǎo)，其特征在于，所述高折射率背景介質(zhì)的材料為硅、砷化鎵、二氧化鈦，或者折射率大于2的介質(zhì)。5.按照權(quán)利要求4所述的圓孔式正方晶格光子晶體低折射率單補(bǔ)償散射柱直角波導(dǎo)，其特征在于，所述高折射率背景介質(zhì)材料為硅，其折射率為3.4。6.按照權(quán)利要求1所述的圓孔式正方晶格光子晶體低折射率單補(bǔ)償散射柱直角波導(dǎo)，其特征在于，所述低折射率背景介質(zhì)為空氣、真空、氟化鎂、二氧化硅，或者折射率小于1.6的介質(zhì)。7.按照權(quán)利要求6所述的圓孔式正方晶格光子晶體低折射率單補(bǔ)償散射柱直角波導(dǎo)，其特征在于，所述低折射背景介質(zhì)為空氣。8.按照權(quán)利要求1所述的圓孔式正方晶格光子晶體低折射率單補(bǔ)償散射柱直角波導(dǎo)，其特征在于，所述直角波導(dǎo)為TE工作模式波導(dǎo)。9.按照權(quán)利要求1所述的圓孔式正方晶格光子晶體低折射率單補(bǔ)償散射柱直角波導(dǎo)，其特征在于，所述直角波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的面積大于或等于7aX7a，所述a為光子晶體的晶格常數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圓孔式正方晶格光子晶體低折射率單補(bǔ)償散射柱直角波導(dǎo)，它由低折射率的第一介質(zhì)柱在低折射率背景介質(zhì)中按正方晶格排列而成的光子晶體，在所述光子晶體中移除一排和一列高折射率的第一介質(zhì)柱以形成直角波導(dǎo)；在所述直角波導(dǎo)的拐彎處設(shè)置一個(gè)高折射率的第二介質(zhì)柱；所述第二介質(zhì)柱為補(bǔ)償散射柱或者空氣孔；所述第一介質(zhì)柱為圓形低折射率柱或者空氣孔。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)具有極低的反射率和非常高的傳輸率，便于大規(guī)模光路集成，這為光子晶體的應(yīng)用提供了更廣闊的空間。
【IPC分類】G02B6/125
【公開號】CN104950388
【申請?zhí)枴緾N201410515261
【發(fā)明人】歐陽征標(biāo), 黃浩
【申請人】歐陽征標(biāo), 深圳大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2014年9月29日