一种二维硅基光子晶体线缺陷慢光波导装置

摘要

本发明属于光学设备制造技术领域，涉及一种二维硅基光子晶体线缺陷慢光波导装置，二维硅片的表面上沿二维硅片的硅片长边的方向顺序排列刻蚀制有单轴对称圆弓形散射元，二维硅片的对称轴处留有一排没有刻蚀制有单轴对称圆弓形散射元而形成线缺陷；相邻的单轴对称圆弓形散射元的中心在二维硅片的表面上呈等边六边形排列，单轴对称圆弓形散射元为两个半圆缺对合构成；二维硅片上分别依次排列挖制的单轴对称圆弓形散射元为通透结构；线缺陷的方向与单轴对称圆弓形散射元的长轴方向平行；其结构简单，体积小，成本低，稳定性高，效率高，简单易行，群折射率高，慢光带宽大，信号保真好，可广泛应用于太阳能光电转换和光子晶体发光技术领域。

主权项

一种二维硅基光子晶体线缺陷慢光波导装置，其特征在于主体结构包括二维硅片、单轴对称圆弓形散射元、线缺陷、硅片长边和硅片短边；长方形结构的板状二维硅片的表面上沿二维硅片的硅片长边的方向顺序排列刻蚀制有以二维硅片中心线为对称轴的6‑10排单轴对称圆弓形散射元，二维硅片的对称轴处留有一排没有刻蚀制有单轴对称圆弓形散射元而形成线缺陷；每排单轴对称圆弓形散射元上等间距挖制有固定结构排列的90‑100个单轴对称圆弓形散射元；相邻的单轴对称圆弓形散射元的中心在二维硅片的表面上呈等边六边形排列，六边形的边长等于晶格常数，晶格常数由光的工作波长确定，工作波长为1550nm，晶格常数为300～350nm；单轴对称圆弓形散射元为两个半圆缺对合构成，其长轴半径都为b，短轴半径分别为c1和c2，两个短轴半径c1和c2能够变化；二维硅片上分别依次排列挖制的单轴对称圆弓形散射元为通透结构；线缺陷的方向与单轴对称圆弓形散射元的长轴方向平行；单轴对称圆弓形散射元的两个面的圆弓形用偏离度e1和e2表示，其中e1=1‑c1/b，e2=1‑c2/b，渐变结构根据参数e1、e2的不同取值，e1和e2的取值范围都为0～1。