一种双通道光子晶体器件的设计方法

摘要

本发明提出了一种双通道光子晶体器件的设计方法，属于光学材料科学领域，解决了设计双通道光子晶体器件时准确度低、耗时长的问题。本发明方法通过利用光子晶体理论来计算一维光子晶体缺陷模的光子能带结构，根据该光子能带结构判断其是否在780nm和794.7nm波长处存在光子允带。由此节省了大量的设计时间，克服了以往的根据设计人员经验来判断所造成的设计准确度较低的缺点，从而有效提高了铷原子钟的精度。

主权项

1、一种双通道光子晶体器件的设计方法，其特征在于实现步骤如下：步骤一、计算一维光子晶体缺陷模的光子能带结构；光子晶体的缺陷模的一个周期的传输矩阵Tone period为：其中，kA＝ωnA/c，kB＝ωnB/c，ω＝2πc/λ，aA和aB分别为两种材料的厚度，nA和nB分别为两种材料的折射率，c为光速3.8×108米/秒，λ表示光波长；则N个周期的传输矩阵为：将带有缺陷的光子晶体分解为具有N1个周期的PC1、缺陷层Defect和具有N2个周期的PC2进行分析，该结构的传输矩阵表述为：由于缺陷模只是对完整周期结构的轻微偏离，因此，E(z+Na)＝E(z)eikNa仍然成立，其中N＝N1+N2+1；由矩阵特征值定理得：则其中，k为光波数，式(4)为描述缺陷模的光子能带结构的色散函数；步骤二、根据步骤一计算出的光子能带结构，判断一维光子晶体缺陷模是否在780nm和794.7nm波长处存在光子允带。