基于自准直效应无偏振依赖能量分束器的研究

摘要

基于自准直效应,提出1种无偏振依赖的二维光子晶体能量分束器。利用平面波展开法（plane wave expansion method,PWM）和时域有限差分法（finite-difference time-domain,FDTD）来计算和分析光波在所提出结构中的传输特性。通过研究发现：对于波长为1.55μm的入射光,无论是TE或TM偏振模式都能够实现在光子晶体中自准直传播;另外,根据等效介质理论,引入复合缺陷结构（一排缺陷介质柱和一层均匀介质层）,当分束器的缺陷柱半径Ra=0.48a,缺陷层的厚度Hd=0.078a,缺陷层距缺陷柱中心平行位置Px=0.632a时,可同时实现对2种偏振模式的能量均分;这一全光能量分束器由于对偏振模式没有依赖,且尺寸紧凑（仅有15.68μm×10.31μm）,在集成光学中会有广泛的应用。