一种光子晶体微腔共振波长的调节方法

摘要

一种光子晶体微腔共振波长的调节方法，包括如下步骤：（1）根据光子晶体晶格常数求出带隙范围，光子晶体微腔包括正方晶格光子晶体和波长选择性点缺陷微腔；（2）根据目标波长调节微腔的一个介质圆柱半径r2，使共振波长λ最接近目标波长；（3）微调所述微腔的其他四个介质圆柱的半径r₃，如果能使共振波长更加接近目标波长，则改变r₃；（4）微调所述微腔的一个介质圆柱的折射率差Δn₂，如果Δn₂的变化能使共振波长更加接近目标波长，则改变Δn₂；（5）微调所述微腔的其他四个介质圆柱Δn₃，选择出与目标波长最接近的共振波长对应的Δn₃；（6）采用上述结构参数的光子晶体微腔，实现精确的共振波长。本发明精确度较高、有效满足波分复用系统对器件越来越严格的要求。

主权项

一种光子晶体微腔共振波长的调节方法，其特征在于：所述调节方法包括如下步骤：(1)根据光子晶体晶格常数求出带隙范围，保证微腔的共振波长在带隙范围内；所述光子晶体微腔包括正方晶格光子晶体和波长选择性点缺陷微腔，二维光子晶体由高折射率介质圆柱在空气中按照正方晶格排列构成；所述波长选择性点缺陷微腔包括五个高折射率的介质圆柱，其中一个介质圆柱处于微腔中心，其他四个介质圆柱为其最近邻的四个介质圆柱，且该其他四个介质圆柱的半径及折射率相同；Δn₂为所述微腔的一个介质圆柱与空气折射率之差，Δn₃为与所述微腔的其他四个介质圆柱与空气的折射率之差，当Δn₃和Δn₂的变化量相同时，由Δn₃的变化引起的共振波长的改变要比Δn₂的变化引起的共振波长要小；(2)根据目标波长调节微腔的所述一个介质圆柱的半径r₂，每次半径调节的变化量为0.001μm，即1nm，使共振波长λ最接近目标波长；(3)微调所述微腔的所述其他四个介质圆柱的半径r₃，每次半径调节的变化量也为0.001μm，如果能使共振波长更加接近目标波长，则改变r₃；如果r₃调节以后远离目标波长，则保持r₃不变；(4)微调所述微腔的所述一个介质圆柱与空气的折射率差Δn₂，变化量为0.01，如果Δn₂的变化能使共振波长更加接近目标波长，则改变Δn₂；如果Δn₂调节以后共振波长并没有更加接近目标波长，则Δn₂的值保持不变；(5)微调所述微腔的所述其他四个介质圆柱与空气的折射率差Δn₃，Δn₃的变化量也为0.01，选择出与目标波长最接近的共振波长对应的Δn₃；(6)根据目标波长确定光子晶体的结构参数，即所述微腔的一个介质圆柱的半径r₂、所述微腔的其他四个介质圆柱的半径r₃、所述微腔的一个介质圆柱与空气的折射率差Δn₂、所述微腔的其他四个介质圆柱与空气的折射率差Δn₃，利用上述结构参数的所述光子晶体微腔，得到精确的共振波长。