專利名稱：三頻點光子晶體濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光子晶體應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三頻點光子晶體濾波器。
背景技術(shù)：
光子晶體是一種介電常數(shù)空間周期性變化、晶格常數(shù)可與光波長相比且具有光子帶隙結(jié)構(gòu)，能控制光子傳播狀態(tài)的新型人工材料。光子晶體的基本特征是具有光子禁帶，頻率落在禁帶中的電磁波是禁止傳播的。光子晶體的另一個主要特征是光子局域，如果在光子晶體的周期性結(jié)構(gòu)中摻入雜質(zhì)或引入某種缺陷，那么和缺陷頻率相吻合的光子將被局域在缺陷位置。光子晶體微腔就是破壞光子晶體周期結(jié)構(gòu)的點缺陷。由于頻率位于光子晶體全方向禁帶的光被完全約束在微腔中，光子晶體微腔的品質(zhì)因數(shù)理論上可以做到很高；而且通過結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計，可以改變微腔的諧振頻率和模式。因此，光子晶體微腔是一個理想的選頻、濾波器件。以二維方格光子晶體為例，去掉中間的一排散射柱，得到二維方形光子晶體波導(dǎo)。該波導(dǎo)具有卓越的導(dǎo)光性能。在光子晶體波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，拿掉一個介質(zhì)柱，形成一個既包含線缺陷波導(dǎo)又包含點缺陷微腔的結(jié)構(gòu)，就構(gòu)成利用光子晶體微腔的選頻特性和光子晶體波導(dǎo)的導(dǎo)光特性光子晶體上/下載濾波器。光子晶體點缺陷形成的微腔存在共振頻率，在共振頻率處，微腔和附近的波導(dǎo)的藕合最強(qiáng)，波導(dǎo)中頻率等于微腔共振頻率的光波的能量能被“下載”到了微腔里面。輸入脈沖中的特定光波的能量被下載到微腔中。由于發(fā)生共振，波導(dǎo)與微腔間的能量轉(zhuǎn)移效率可以達(dá)到很高?？紤]與下載相反的過程，將寬頻脈沖源加在諧振腔處，頻率為微腔諧振頻率的光能量被上載到光子晶體波導(dǎo)中，并沿波導(dǎo)傳播至輸出口。光子晶體微腔從波導(dǎo)中下載光的頻率和帶寬直接由微腔的頻率和帶寬決定。如果微腔與波導(dǎo)耦合弱，則微腔的品質(zhì)因數(shù)高，用此結(jié)構(gòu)上下載濾波的光信號帶寬就窄；但由于共振耦合，上下載的效率仍然很高。但普通型光子晶體上下載濾波器只能上下載一個頻點，不能滿足同時上下載多頻點的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種三頻點光子晶體形濾波器，能夠滿足同時上下載多頻點的要求。本發(fā)明的技術(shù)方案一種三頻點光子晶體濾波器，包括光子晶體，線缺陷波導(dǎo)，還包括在光子晶體結(jié)構(gòu)中去除三個介質(zhì)柱形成的點缺陷微腔。所述點缺陷微腔成“I ”型。所述點缺陷微腔成“「”型。所述點缺陷微腔成“」”型。所述點缺陷微腔成“ ！_，，型。所述線缺陷波導(dǎo)為去除中間一排介質(zhì)柱形成的直線型波導(dǎo)。
本發(fā)明的技術(shù)效果普通型的光子晶體濾波器的點缺陷微腔一般是去除一個介質(zhì)柱形成的點狀缺陷，只能上下載一個頻點，本發(fā)明通過去除三個介質(zhì)柱形成4種L狀缺陷和去除一排介質(zhì)柱形成直線型線缺陷波導(dǎo)相配合的濾波器，能夠同時上下載多個頻點，可廣泛應(yīng)用于多載波通信系統(tǒng)及多頻點頻率監(jiān)測系統(tǒng)中，相對單載波系統(tǒng)而言，多載波系統(tǒng)具有頻譜效率高、靈活性強(qiáng)以及復(fù)雜度低等特點。


圖I為本發(fā)明“I”型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明“I”型微腔頻譜圖；圖3為本發(fā)明“「”型結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明“「”型微腔頻譜圖；圖5為本發(fā)明“」，，型結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明“」，，型微腔頻譜圖；圖7為本發(fā)明“ ！_，，型結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明“ ！_，，型微腔頻譜圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明實施例I如圖I所示，設(shè)計的光子晶體周期為100微米，選擇太赫茲頻段損耗小、一致性好的單晶高阻硅為介質(zhì)材料，其折射率為3. 417，光子晶體硅介質(zhì)柱3半徑為18微米，背景材料為空氣，光子晶體的線缺陷波導(dǎo)I為去除一排介質(zhì)柱3形成的直線型缺陷，寬度為200微米；光子晶體的點缺陷微腔2為去除三個介質(zhì)柱3形成的“I ”型缺陷；如圖2所示，此型三頻點光子晶體濾波器同時下載了三個頻點，分別是I. 035THzU. 158THz和I. 266THz。實施例2如圖3所示，設(shè)計的光子晶體周期為100微米，選擇太赫茲頻段損耗小、一致性好的單晶高阻硅為介質(zhì)材料，其折射率為3. 417，光子晶體硅介質(zhì)柱3半徑為18微米，背景材料為空氣，光子晶體的線缺陷波導(dǎo)I為去除一排介質(zhì)柱3形成的直線型缺陷，寬度為200微米；光子晶體的點缺陷微腔2為去除三個介質(zhì)柱3形成的“ ！■”型缺陷；如圖4所示，此型三頻點光子晶體濾波器同時下載了三個頻點，分別是I. 017THzU. 155THz和I. 317THZ。實施例3如圖5所示，設(shè)計的光子晶體周期為100微米，選擇太赫茲頻段損耗小、一致性好的單晶高阻硅為介質(zhì)材料，其折射率為3. 417，光子晶體硅介質(zhì)柱3半徑為18微米，背景材料為空氣，光子晶體的線缺陷波導(dǎo)I為去除一排介質(zhì)柱3形成的直線型缺陷，寬度為200微米；光子晶體的點缺陷微腔2為去除三個介質(zhì)柱3形成的“」，，型缺陷；如圖6所示，此型三頻點光子晶體濾波器同時下載了三個頻點，分別是I. 053THzU. 176THz和I. 281THz。實施例4如圖7所示，設(shè)計的光子晶體周期為100微米，選擇太赫茲頻段損耗小、一致性好的單晶高阻硅為介質(zhì)材料，其折射率 為3. 417，光子晶體硅介質(zhì)柱3半徑為18微米，背景材料為空氣，光子晶體的線缺陷波導(dǎo)I為去除一排介質(zhì)柱3形成的直線型缺陷，寬度為200微米；光子晶體的點缺陷微腔2為去除三個介質(zhì)柱3形成的“ ！_，，型缺陷；如圖8所示，此型三頻點光子晶體濾波器同時下載了三個頻點，分別是I. 017THzU. 161THz和I. 311THz。
權(quán)利要求
1.一種三頻點光子晶體濾波器，包括光子晶體，線缺陷波導(dǎo)(1)，其特征在于還包括在光子晶體結(jié)構(gòu)中去除三個介質(zhì)柱(3)形成的點缺陷微腔(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三頻點光子晶體濾波器，其特征在于所述點缺陷微腔(2)成“I ”型。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三頻點光子晶體濾波器，其特征在于所述點缺陷微腔(2)成“廠”型。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三頻點光子晶體濾波器，其特征在于所述點缺陷微腔(2)成“」”型。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三頻點光子晶體濾波器，其特征在于所述點缺陷微腔(2)成“ L”型。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三頻點光子晶體濾波器，其特征在于所述線缺陷波導(dǎo)(I)為去除中間一排介質(zhì)柱(3)形成的直線型波導(dǎo)。
全文摘要
一種三頻點光子晶體濾波器，包括光子晶體，線缺陷波導(dǎo)，還包括在光子晶體結(jié)構(gòu)中去除三個介質(zhì)柱形成的點缺陷微腔，所述點缺陷微腔成型、型、型或型。本發(fā)明通過去除三個介質(zhì)柱形成點缺陷微腔和直線型線缺陷波導(dǎo)配合的濾波器，能夠滿足同時上下載多個頻點，可廣泛應(yīng)用于多載波通信系統(tǒng)及多頻點頻率監(jiān)測系統(tǒng)中。
文檔編號G02B6/122GK102636842SQ20121011473
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者劉劍林, 周瑞山, 張青, 李吉云, 李勝, 羅向陽, 羅彥軍, 謝強(qiáng), 陽元江, 韓玉成 申請人:中國振華集團(tuán)云科電子有限公司