基于光子晶体驻波谐振的分束方法

摘要

一种基于光子晶体驻波谐振的分束方法，是利用光子晶体的空间周期性阵列对需要分光的入射波进行传播性质调制，使其在光子晶体阵列中的有效波长远大于其在空气中的波长，并通过在出射面位置安放高反射镜使入射波和反射射波在光子晶体阵列中发生干涉叠加，形成波节位置固定的稳定驻波谐振，适当控制光子晶体阵列径向长度，使入射波和反射射波在光子晶体入射界面位置干涉相消，入射波能量只能通过驻波波腹开口位置出射，最终得到空间对称的相位差为0或π的多束分束光，并且相邻波腹位置的分束光的相位差精确锁定为π。该方法是一种全新的分束方法，简化了加工工艺，降低了成本，提高了使用灵活性，具有重要的学术意义和应用价值。

主权项

一种基于光子晶体驻波谐振的分束方法，其特征是，包括以下步骤：(1)选取光子晶体阵列：选取一种光子晶体阵列，该光子晶体阵列的空间结构能够使需要分束的入射波在所述光子晶体中传播，且需要分束的入射波在光子晶体中的有效波长λ大于其在真空中的波长λ₀；(2)制备光子晶体块体：对选取的光子晶体阵列进行切割，沿其晶格周期方向进行纵向出射界面切割，径向入射界面和出射界面相互平行，并与纵向出射界面垂直，得到形状为长方体的光子晶体块体；光子晶体块体的径向长度为l＝(N+1/2)λ，λ为需要分束的入射波在光子晶体中的有效波长，N为0或正整数，光子晶体块体的纵向宽度与入射波源宽度等宽；(3)组成分束器：将光子晶体块体放置于金属或光子晶体缺陷波导中，在与光子晶体块体径向入射界面相对的出射界面处放置一高反射镜，二者组合成为分束器；(4)分束过程：需要分束的入射波沿光子晶体块体径向垂直入射，在高反射镜处反射形成反射波，入射波与反射波在光子晶体中叠加形成波节固定的驻波谐振，在光子晶体纵向出射界面的波腹位置得到出射的分束光。