三维光子晶体波导结构

摘要

公开了用三维(3D)光子晶体形成的波导结构。所述3D光子晶体包括在固体衬底上形成的周期性空位阵列。所述空位的排列能够创造完全的光子带隙。所述空位可以使用称为”表面变换”的技术来形成，其中包括在衬底表面形成孔以及将衬底退火来启动靠近表面的衬底材料的转移最后在衬底中形成空位。在3D光子晶体中形成可以传输对应于该完全带隙的辐射的通道，由此形成波导。可以通过以下方法来所述波导：令两个光子晶体的区域对接，而其中至少一个区域具有形成在其中的通道。可以通过以下方法来选择带隙的波长：排列周期性空位，使得其点阵常数等于带隙波长的一部分。

主权项

1.一种波导结构，包括：第一三维3D光子晶体区，所述第一3D光子晶体区包括第一空位的周期性阵列以及第二空位的周期性阵列，所述第一空位的周期性阵列不会产生具有完全光子带隙的所述第一3D光子晶体区，所述第二空位的周期性阵列被添加到所述第一3D光子晶体区以便修改所述第一3D光子晶体区的结构，使得利用所述第一空位布置的所述第二空位产生具有完全光子带隙的所述第一3D光子晶体区；以及第二3D光子晶体区，所述第二3D光子晶体区包括第一附加空位的周期性阵列以及第二附加空位的周期性阵列，所述第一附加空位的周期性阵列不会产生具有完全光子带隙的所述第二3D光子晶体区，所述第二附加空位的周期性阵列被添加到所述第二3D光子晶体区以便修改所述第二3D光子晶体区的结构，使得利用所述第一附加空位布置的所述第二附加空位产生具有完全光子带隙的所述第二3D光子晶体区，其中所述第一3D光子晶体区和第二3D光子晶体区包括基本相同的材料，其中所述第一3D光子晶体区和第二3D光子晶体区结合起来形成具有完全光子带隙的单一3D光子晶体区以及穿过所述单一3D光子晶体区的通道，其中所述通道被所述第一3D光子晶体区和第二3D光子晶体区包围，并且其中所述通道的尺寸被确定为接收和引导与所述完全光子带隙相对应的波长的辐射。