基于磁畴壁的超宽带单向波导

摘要

基于磁光材料的磁畴壁,提出了一种新型超宽带单向波导.该波导的基本模型是一个金属-铁氧体-铁氧体-金属构成的多层波导系统,中间两层铁氧体为钇铁石榴石(Yttrium iron garnet,YIG),它们分别处于两个大小相等方向相反的外部静态磁场中.理论分析和仿真结果表明,该波导中除了YIG材料固有的光子带隙之外,还存在一个由有限铁氧体厚度导致的新的光子带隙.两个光子带隙均支持能够免疫散射和背向反射的完全单向电磁模式.该波导系统具有结构简单,免疫散射以及超宽单向工作频带等优点,是实现全光子集成电路的有效途径.