矩形缺陷光子晶体太赫兹波波导的慢波特性-激光与红外.PDF

第４４卷　 第１１期　 　　　　　　　　　　　　　　激 光 与 红 外 Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．１１ 　 ２０１４年１１月　　　 　 　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２０１４ 　　文章编号：１００１５０７８（２０１４）１１１２６３０５ ·太赫兹技术 · 矩形缺陷光子晶体太赫兹波波导的慢波特性 潘　武，徐政珂，张红林，邓　珊，刘子辰 （重庆邮电大学光电工程学院，重庆４０００６５） 摘　要：设计了一种工作于太赫兹波段的矩形孔缺陷光子晶体慢波波导。首先分析三角空气 孔型光子晶体的带隙特性，引入线缺陷形成波导，并将邻近缺陷空气孔设为矩形，通过分析矩 形孔尺寸对波导的带隙结构、群速度的影响，确定孔尺寸；研究缺陷宽度对缺陷模式的影响， 并通过优化将缺陷模式频率移到目标频率３３８ＧＨｚ处，最终在布里渊边界处实现了ｃ／１５４３ ０ ８ （ｃ＝３×１０ｍ／ｓ）的低群速度，证明了矩形缺陷光子晶体太赫兹波导良好的慢波特性。 ０ 关键词：光子晶体；太赫兹；慢波；光子带隙；波导 中图分类号：Ｏ４５１　　文献标识码：Ａ　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０７８．２０１４．１１．０１８ Ｓｌｏｗｗａｖｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｈｏｔｏｎｉｃｃｒｙｓｔａｌｄｅｆｅｃｔ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｗｉｔｈｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｈｏｌｅｓｉｎＴＨｚｗａｖｅｄｏｍａｉｎ ＰＡＮＷｕ，ＸＵＺｈｅｎｇｋｅ，ＺＨＡＮＧＨｏｎｇｌｉｎ，ＤＥＮＧＳｈａｎ，ＬＩＵＺｉｃｈｅｎ （ＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｋｉｎｄｏｆｐｈｏｔｏｎｉｃｃｒｙｓｔａｌｄｅｆｅｃｔｗａｖｅｇｕｉｄｅｗｉｔｈｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｈｏｌｅｓｗｈｉｃｈｗｏｒｋｓｉｎｔｈｅｔｅｒａｈｅｒｔｚｄｏｍａｉｎｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｂａｎｄｇａｐｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅｔｒｉａｎｇｕｌａｒａｉｒｈｏｌｅｐｈｏｔｏｎｉｃｃｒｙｓｔａｌｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｌｉｎｅｄｅｆｅｃｔｉｓｉｎｔｒｏ ｄｕｃｅｄｉｎｔｏｔｈｅｐｈｏｔｏｎｉｃｃｒｙｓｔａｌｔｏｆｏｒｍｔｈｅｗａｖｅｇｕｉｄｅ．Ｔｈｅａｉｒｈｏｌｅｓａｄｊａｃｅｎｔｔｈｅｄｅｆｅｃｔａｒｅｓｅｔａｓｒｅｃｔａｎｇｌｅ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔ ｏｆｔｈｅｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｈｏｌｅｓｓｉｚｅｏｎｔｈｅｂａｎｄｇａｐａｎｄｔｈｅｇｒｏｕｐｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｔｈｅｗａｖｅｇｕｉｄｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｈｏｌｅｓｓｉｚｅｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｗｉｄｔｈｏｆｂａｎｄｇａｐｏｎｔｈｅｄｅｆｅｃｔｍｏｄｅｉｓａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｎｔｈｅｄｅｆｅｃｔｍｏｄｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｓ ８ ｍｏｖｅｄｔｏｔｈｅｔａｒｇｅｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙ３３８ＧＨｚｂｙｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ．Ａｌｏｗｇｒｏｕｐｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｃ／１５４３（ｃ＝３×１０ｍ／ｓ）ａｔｔｈｅＢｒｉｌ ０ ０ ｌｏｕｉｎｂｏｕｎｄａｒｙｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｐｈｏｔｏｎｉｃｃｒｙｓｔａｌｄｅｆｅｃｔＴＨｚｗａｖｅｇｕｉｄｅｗｉｔｈｒ