一維光子晶體多通道濾波器的制造方法
【專利摘要】一維光子晶體多通道濾波器，包括光學基片和鍍在光學基片一面的光子晶體膜，所述的光子晶體膜由若干交替鋪設的重復單元層構成，每個重復單元層均由依次鋪設的第一基礎單元和第二基礎單元構成，所述的第一基礎單元和第二基礎單元均依次由一層硫化鋅層和一層氟化鎂層構成，且第二基礎單元中各層的厚度大于第一基礎單元中各層的厚度。本實用新型有益效果：結構簡單，方便加工，更易于與光纖耦合，無機械運動，調(diào)諧范圍大，成本低，能大大對通訊系統(tǒng)進行擴容，滿足光通信系統(tǒng)中波分復用技術對器件的要求，這些都是二維的光子晶體多通道濾波器和傳統(tǒng)濾波器所無法比擬的優(yōu)勢。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種光子晶體濾波器，具體地說是一維光子晶體多通道濾波器及 其制備方法。 一維光子晶體多通道濾波器

【背景技術】
[0002] 在現(xiàn)代信息社會中，隨著技術的不斷發(fā)展，需要傳輸?shù)男畔⒘康牟粩嘣黾?，現(xiàn)代光 通信器件朝著高容量、大寬帶、集成化、小型化方向發(fā)展，密集波分復用（DWDM)技術的迅速 實用化，為高速率，大容量信息的長距離運輸提供了易于實現(xiàn)的方式。光波分復用（WDM)技 術是能將不同波長的光信號組合(合波）起來傳輸，又能將光纖中組合傳輸?shù)墓庑盘柗珠_ (分波)送入不同的通信終端或指定光纖的一種光學技術。目前實現(xiàn)光信號的WDM技術有很 多，這些方法或者是系統(tǒng)體積大而復雜，或者性能不夠理想，難以滿足日益發(fā)展的WDM技術 要求。
[0003] 近年來出現(xiàn)了一種新的人工材料一光子晶體，利用其光子帶隙特征可以設計出 體積更小的波長濾波器。現(xiàn)已設計出基于Fabry-Perot效應的光子晶體多通道濾波器，其 缺點是在工作頻帶以外的區(qū)域會存在大量的無用通道；也有9基于多個缺陷的光子晶體多 通道濾波器，但這些結構都存在設計難度高，通道性能不易控制的問題。
[0004] 本實用新型采用一維光子晶體梳狀多通道結構，克服了上述光子晶體濾波器的問 題，可以很方便的實現(xiàn)多通道濾波。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型所要解決的技術問題是提供一種一維光子晶體多通道濾波器及其制 備方法，該濾波器解決了現(xiàn)有的濾波器與光通訊系統(tǒng)耦合困難、結構復雜、濾波范圍小的缺 點，滿足光通信系統(tǒng)中波分復用技術對器件的要求。
[0006] 本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是：
[0007] -維光子晶體多通道濾波器，包括光學基片和鍍在光學基片一面的光子晶體膜， 所述的光子晶體膜由若干交替鋪設的重復單元層構成，每個重復單元層均由依次鋪設的第 一基礎單元和第二基礎單元構成，所述的第一基礎單元和第二基礎單元均依次由一層硫化 鋅層和一層氟化鎂層構成，且第二基礎單元中各層的厚度大于第一基礎單元中各層的厚 度，所述第一基礎單元中硫化鋅層和氟化鎂層的厚度分別為190nm和240nm，第二基礎單元 中硫化鋅層和氟化鎂層的厚度分別為261nm和404nm。
[0008] 本實用新型的有益效果是：首先，本實用新型提供的的一維光子晶體多通道濾波 器利用光子晶體的光子帶隙特性，即頻率和能量處于禁帶內(nèi)的光子在光子晶體內(nèi)部完全被 禁止，因此其性能遠優(yōu)于普通的光濾波器，阻帶區(qū)對透過光的抑制可以容易地達到30dB以 上，且?guī)ё柽呇氐亩盖投瓤梢宰龅浇咏?0°。其次，由于本實用新型中的光子晶體都是使 用對光波幾乎沒有損耗的介質(zhì)材料制成的，所以對通過波段的光波的損耗非常小。另外，在 該一維光子晶體多通道濾波器中，適當調(diào)節(jié)各介質(zhì)層的厚度參數(shù)可以得到任意通道的波分 復用濾波器，各個透過峰的透射率均可接近100%。因此，比起一維光子晶體引入缺陷層的濾 波器、二維的光子晶體多通道濾波器和傳統(tǒng)濾波器，本實用新型結構簡單，方便加工，更易 于與光纖耦合，無機械運動，調(diào)諧范圍大，成本低，能大大對通訊系統(tǒng)進行擴容，滿足光通信 系統(tǒng)中波分復用技術對器件的要求，這些都是二維的光子晶體多通道濾波器和傳統(tǒng)濾波器 所無法比擬的優(yōu)勢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本實用新型復周期光子晶體模型示意圖；
[0010] 圖2為周期為九時形成的八通道仿真圖；
[0011] 圖3為周期為十七時形成的十六通道仿真圖；
[0012] 圖中標記：1、第一基礎單元；2、第二基礎單元。

【具體實施方式】
[0013] -維光子晶體多通道濾波器，包括光學基片和鍍在光學基片一面的光子晶體膜， 所述的光子晶體膜由若干交替鋪設的重復單元層構成，每個重復單元層均由依次鋪設的第 一基礎單元1和第二基礎單元2構成，所述的第一基礎單元1和第二基礎單元2均依次由 一層硫化鋅層和一層氟化鎂層構成，且第二基礎單兀2中各層的厚度大于第一基礎單兀1 中各層的厚度，所述第一基礎單元1中硫化鋅層和氟化鎂層的厚度分別為190nm和240nm， 第二基礎單元2中硫化鋅層和氟化鎂層的厚度分別為261nm和404nm。
[0014] 通道個數(shù)等于復周期數(shù)減1，因此在鍍膜時可以根據(jù)實際需要選擇復周期數(shù)，得到 多通道的波分復用濾波器。
[0015] 目前的通用光通信的頻率為1. 67-3. 75X 1014Hz (對應波長范圍在 800nm-1700nm)，主要的光通信波段有850nm波段，1310nm波段和1550nms波段三個波段。 圖2仿真結果顯示在入射波長在1360nm - 1690nm范圍共出現(xiàn)8個高透射窗口，因此這一結 構可作為8通道的波分復用濾波器。
[0016] 在選取17層復周期結構后，適當調(diào)節(jié)各層的厚度參數(shù)得到了圖3所示的梳狀16 通道的波分復用濾波器，該圖顯示在入射波長在1353nm-1700nm范圍共出現(xiàn)16個高透射窗 口，這一結構可以作為16通道的波分復用濾波器，各透過峰的透射率均接近100%。
【權利要求】
1. 一維光子晶體多通道濾波器，其特征在于：包括光學基片和鍍在光學基片一面的光 子晶體膜，所述的光子晶體膜由若干交替鋪設的重復單元層構成，每個重復單元層均由依 次鋪設的第一基礎單元（1)和第二基礎單元（2 )構成，所述的第一基礎單元（1)和第二基礎 單元（2)均依次由一層硫化鋅層和一層氟化鎂層構成，且第二基礎單元（2)中各層的厚度 大于第一基礎單元（1)中各層的厚度，所述第一基礎單元（1)中硫化鋅層和氟化鎂層的厚 度分別為190nm和240nm，第二基礎單元（2)中硫化鋅層和氟化鎂層的厚度分別為261nm和 404nm〇
【文檔編號】G02B6/122GK203881970SQ201420251101
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權日:2014年5月16日
【發(fā)明者】李萍, 楊靜波, 楊曉利, 張?zhí)m蘭, 宋霄薇, 雷茂生, 張瑞 申請人:河南科技大學