基于提高MEMS器件光取出率的环形光子晶体结构设计

摘要

光子晶体在通信、激光以及光子集成等方面有着广泛的应用前景.然而,由于传统圆形光子晶体微腔是一种形成偏振的结构,不能高效兼顾TE和TM电磁波,使其应用受到了限制.微机电系统MEMS由于其微小尺寸的限制,较难提高涉及到光学器件的光取出率.因此我们将光子晶体和光学微机电系统器件相结合,运用FDTD的方法,设计了一种无偏振环形光子晶体的结构,能够兼顾TE和TM电磁波,提高器件光取出率.经过结构优化,当环形光子晶体的周期在a=560 nm、内半径r=249 nm、外半径R=271 nm以及厚度d=410 nm时,发现在波长1 310 nm处存在光子禁带.成功实现了光子晶体表面在低损通信信道的共振,从理论上扩展了光学MEMS器件的应用范围.