The invention belongs to the technical field of micro nano optoelectronic devices, and discloses a coupling cavity photonic crystal heterostructure which can realize wide-band circular polarization, including a first photonic crystal and a second photonic crystal with the heterojunction interface as the boundary; the first photonic crystal includes a silicon dioxide base layer, the middle of which is set as a waveguide structure along the beam incidence direction, and both sides of the waveguide structure A plurality of rows of germanium cylinders arranged along the incident direction of the beam are embedded, and in two rows close to the intermediate waveguide structure, the germanium cylinder and the small germanium cylinder are arranged at intervals to form a coupling cavity structure; the second photonic crystal includes a germanium base layer, and the middle of the germanium base layer is arranged along the incident direction of the beam as a waveguide structure, and multiple rows of silicon oxide arranged along the incident direction of the beam are embedded on both sides of the waveguide structure Cylinder. The invention realizes the unidirectional and efficient transmission efficiency of TE mode, TM mode and circular polarization mode light wave, and can be widely used in the field of quantum communication.
【技术实现步骤摘要】
一种可实现宽频带圆偏振的耦合腔光子晶体异质结构
本专利技术属于微纳光电器件研究
，具体是一种能够在宽频带内实现圆偏振的耦合腔光子晶体异质结构。
技术介绍
光通信的发展趋势为光量子技术微型化和集成化，而可集成的高性能光子二极管作为光量子技术的关键部件不可或缺。光子晶体是以光子为信息载体的新型材料。研究不同偏振态光波的单向传输就很重要了。其中圆偏振光要求两个线偏振光同时满足单向传输。目前，很少有结构能同时实现偏振无关的光波单向传输。2014年，程立峰等（基于异质结界面优化的光子晶体二极管单向传输特性研究，ActaPhy.Sin.2014，Vol:63，15)设计了界面耦合的光子晶体异质结构，实现单一线偏振光的单向传输，未实现圆偏振光的单向传输。透射峰带宽仅为0.02c/a，带宽较窄。2018年，刘辉阳等（基于全反射的波导异质结构单向传输性能研究，ActaOptica.Sinica.2018，Vol:38，3）设计了三角晶格光子晶体波导异质结构，实现了在异质结构一中，TE模式光波在1458-1517nm波长范围内正向透射率高于0.8，透射对比度高于0.9的单向传输...
【技术保护点】
1.一种可实现宽频带圆偏振的耦合腔光子晶体异质结构，其特征在于，包括以异质结界面（1）为界的第一光子晶体PC1和第二光子晶体PC2；所述第一光子晶体PC1包括二氧化硅基底层（2），二氧化硅基底层（2）中间沿光束入射方向设置为波导结构，波导结构两侧内嵌设置有多行沿光束入射方向排列的锗圆柱（4），相邻行之间的锗圆柱（4）错位设置形成三角晶格周期排列，且靠近中间波导结构的两行中，为锗圆柱（4）和小锗圆柱（5）间隔设置形成耦合腔结构；所述锗圆柱（4）和小锗圆柱（5）与二氧化硅基底层（2）等厚；所述第二光子晶体PC2包括锗基底层（3），所述锗基底层（3）中间沿光束入射方向设置为波导结...
【技术特征摘要】
1.一种可实现宽频带圆偏振的耦合腔光子晶体异质结构，其特征在于，包括以异质结界面（1）为界的第一光子晶体PC1和第二光子晶体PC2；所述第一光子晶体PC1包括二氧化硅基底层（2），二氧化硅基底层（2）中间沿光束入射方向设置为波导结构，波导结构两侧内嵌设置有多行沿光束入射方向排列的锗圆柱（4），相邻行之间的锗圆柱（4）错位设置形成三角晶格周期排列，且靠近中间波导结构的两行中，为锗圆柱（4）和小锗圆柱（5）间隔设置形成耦合腔结构；所述锗圆柱（4）和小锗圆柱（5）与二氧化硅基底层（2）等厚；所述第二光子晶体PC2包括锗基底层（3），所述锗基底层（3）中间沿光束入射方向设置为波导结构，波导结构两侧内嵌设置有多行沿光束入射方向排列的二氧化硅圆柱（6），相邻行之间的氧化硅圆柱（6）错位设置形成三角晶格周期排列，所述二氧化硅圆柱（6）与所述锗基底层（3）等厚，所述异质结界面与光波入射方向夹角为60°。2.根据权利要求1所述的一种可实现宽频带圆偏振的耦合腔光子晶体异质结构，其特征在于，所述第一光子晶体PC1的晶格常数为a1=800nm，...
【专利技术属性】
技术研发人员：费宏明，张琦，武敏，林瀚，郭冉，杨毅彪，张明达，刘欣，曹斌照，田媛，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14
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