拓扑光子晶体单向波导结构及光学器件制造技术

本发明专利技术属于光通信技术领域，公开了一种拓扑光子晶体单向波导结构及光学器件，拓扑光子晶体单向波导结构，包括：第一晶体单元，包括边缘形状相同的多个第一光子晶体；第二晶体单元，包括边缘形状相同的多个第二光子晶体，所述第二光子晶体和所述第一光子晶体拓扑不等价；其中：所述第一晶体单元和所述第二晶体单元之间被配置为携带轨道角动量的光可传输的界面。有益效果：利用两种拓扑不等价的光子晶体，其光子态具有相反的相位涡旋，且相位涡旋的方向与传播方向锁定，因此携带轨道角动量的光束可在这两种光子晶体的界面上单向传输，而不受局域杂质或缺陷的干扰。不受局域杂质或缺陷的干扰。不受局域杂质或缺陷的干扰。

【技术实现步骤摘要】
拓扑光子晶体单向波导结构及光学器件


[0001]本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种拓扑光子晶体单向波导结构及光学器件。

技术介绍

[0002]随着量子光通信的发展，微型集成的单向光传输器件越来越重要，它是用光子组成稳定逻辑门的器件基础。使用非线性光学晶体可以实现光的单向传输，但其非线性特性往往需要在较高的功率下才会显现。
[0003]光子晶体是一种人工周期性结构光学材料，随着光子晶体技术的发展，光子晶体因为尺寸小、损耗低，在微型集成光器件领域具有广泛的应用前景。已有研究表明，在两种拓扑不等价的光子晶体界面处存在受拓扑保护的手性边界态，利用它可实现光的单向传输。
[0004]拓扑光子态的性质稳定，可避免由制备工艺带来的结构缺陷，是制作微型集成单向光传输器件的不错选择。目前公开的拓扑光子晶体单向波导主要有两种：一种基于磁光光子晶体，因为受限于磁光晶体对电磁场的响应，它只能工作在GHz波段；另一种主要基于谷光子晶体的“自旋
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动量”锁定特性，借助微纳加工技术，可工作在红外至可见光波段，但其结构大多比较复杂，对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拓扑光子晶体单向波导结构，其特征在于，包括：第一晶体单元，包括边缘形状相同的多个第一光子晶体；第二晶体单元，包括边缘形状相同的多个第二光子晶体，所述第二光子晶体和所述第一光子晶体拓扑不等价；其中：所述第一晶体单元和所述第二晶体单元之间被配置为携带轨道角动量的光可传输的界面。2.根据权利要求1所述的拓扑光子晶体单向波导结构，其特征在于，所述第一光子晶体和所述第二光子晶体均具有蜂窝结构的晶格，且所述第一光子晶体和所述第二光子晶体的晶格常数相同。3.根据权利要求2所述的拓扑光子晶体单向波导结构，其特征在于，所述第一光子晶体和所述第二光子晶体均具有正六边形的边缘形状。4.根据权利要求3所述的拓扑光子晶体单向波导结构，其特征在于，所述第一光子晶体和所述第二光子晶体均包含：介电柱，其横截面为等边三角形。5.根据权利要求4所述的拓扑光子晶体单向波导结构，其特征在于，每个所述第一光子晶体和所述第二光子晶体内均包含三个所述介电柱，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志谋，胡金萌，李强，姜永亮，武春风，雷敏，刘厚康，李龙，夏哲，
申请(专利权)人：中国航天三江集团有限公司，
类型：发明
国别省市：