| 主权项 |
1.一种抗谐振反射光波导结构之光子晶体光波导, 其包含:在横向上为二维光子晶体,该光子晶体系 为在核心层材料上周期性分布空气孔洞,藉由选择 核心层之材料折射率、设计孔洞半径及晶格常数 可使特定之波长的光会被光子能隙阻挡;移去单排 光子晶体以形成一单一线缺陷,此为横向光子晶体 光波导;在纵向为抗谐振反射光波导,该抗谐振反 射光波导系由上述已选定之核心层、第一覆层、 第二覆层及半导体材料基板构成,藉由设计各层之 折射率与厚度,以实现单模低损耗之传输;其改良 在于该光子晶体波导横向系由二维光子晶体线缺 陷光波导及纵向由抗谐振反射光波导结构所组成, 藉由设计波导核心层之材料折射率及厚度,使其与 输出入之单模光纤核心匹配。 2.如申请专利范围第1项所述之抗谐振反射光波导 结构之光子晶体光波导,其特征为,分别藉由二维 光子晶体及抗谐振反射结构,使光波在横向及纵向 上被反射至光波导核心层,形成高传输效率之光波 导。 3.如申请专利范围第1项所述之抗谐振反射光波导 结构之光子晶体光波导,其特征为,二维光子晶体 为圆形空气孔洞与介电材料交错排列的结构,其排 列周期为正三角形。 4.如申请专利范围第1项所述之抗谐振反射光波导 结构之光子晶体光波导,其纵向之抗谐振反射光波 导包含一光波导核心层(core)及两层以上之抗谐振( antiresonance)覆层(cladding),使传播于光波导核心层区 之光波导于介面有高反射率。 5.如申请专利范围第1项所述之抗谐振反射光波导 结构之光子晶体光波导,其特征为,藉由调整抗谐 振反射光波导结构之核心层之材料折射率及厚度, 使其与输入及输出光纤核心相匹配。 6.如申请专利范围第1或5项所述之抗谐振反射光波 导结构之光子晶体光波导,其特征为,一高折射率 第一覆层、一与核心层相等或较低折射率具有可 形成抗谐振厚度之第二覆层。 7.如申请专利范围第1项所述之抗谐振反射光波导 结构之光子晶体光波导,其特征为,其抗谐振反射 光波导之横向电场模态传输为单模(single-mode)型态 ,仅可低损耗传输横向电场基模,横向磁场及其余 高阶横向电场模态皆无法低耗损传输。 8.如申请专利范围第1项所述之抗谐振反射光波导 结构之光子晶体光波导,其特征为,第二覆层之折 射率若是与核心层相等,则厚度为核心层的一半。 9.如申请专利范围第1项所述之抗谐振反射光波导 结构之光子晶体光波导,其特征为,若蚀刻之空气 孔洞深度等于或大于抗谐振反射光波导结构之核 心层厚度,则传输效率为最佳。 10.如申请专利范围第1项所述之抗谐振反射光波导 结构之光子晶体光波导,其实施例为,工作波长=1 .55 m,晶格常数a = 0.75 m,空气孔洞半径r =0.30 m。核心层折射率nc=1.8;第一覆层折射率nh=3.5;第二 覆层折射率nl=1.8;基板折射率ns=3.5。核心层厚度dc= 7.00 m;第一覆层厚度dh=0.12 m;第二覆层厚度dl =3 .50 m。 图式简单说明: 图一(a)为抗谐振反射光波导结构之光子晶体波导 的俯视图; 图一(b)为抗谐振反射光波导结构之光子晶体波导 的侧视图; 图二为光子能带与缺陷模态图; 图三为抗谐振反射光波导的传输耗损对核心层厚 度图; 图四为传输效率对空气孔洞深度图; 图五为抗谐振反射光波导结构之光子晶体波导对 传输效率图; 图六为抗谐振反射光波导结构之光子晶体波导的 传输之场分布图。 |
