【技术实现步骤摘要】
一种小型宽带、高鲁棒拓扑光子晶体路由器件
[0001]本专利技术属于光通讯
的一种光子晶体路由器件，尤其涉及一种小型基于鲁棒
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逆向设计的硫系宽带拓扑光子晶体路由器件。
技术介绍
[0002]在过去的几十年里，随着社会的进步和发展，对于信息的需求提出了更高的要求，小型化与集成化成为了信息硬件领域的发展潮流。信号在传输过程中对于环境的要求却是极高，背向散射会显著地影响信号的传输质量和传输距离。其中拓扑光子晶体由于其独特的单项传输性质成为了人们发展的重点。
[0003]在拓扑光子晶体中，波导中的模式是固定，这也使得拓扑光子晶体无法灵活配置在现行的光网络系统中。同时传统的集成光路中，信号通常以单模信号的方式传输。目前还不存在可以实际应用的拓扑光子晶体路由器件。
[0004]另外，不同于传统的近红外波段，中红外作为一个极具科学与工程价值的光学波段，它涵盖了大部分重要生物、化学分子的吸收指纹，并包含多个大气窗口，在生物化学传感、红外成像、空间通信、医疗和军事中起着至关重要的作用。所有的这些应用都...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种小型宽带、高鲁棒拓扑光子晶体路由器件，其特征在于，包括：衬底(1)；信号输入波导(2)，布置在所述衬底(1)上，包括第一输入波导(21)和第二输入波导(22)，第一输入波导(21)和第二输入波导(22)结构相同且相间隔布置；多个拓扑光子晶体(3)，布置在所述衬底(1)上，包括第一拓扑光子晶体波导(31)和第二拓扑光子晶体波导(32)；路由区域(4)，所述路由区域(4)布置在所述衬底(1)上，路由区域(4)通过鲁棒
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逆向设计构建并连接在所述信号输入波导(2)和拓扑光子晶体(3)之间；TE0模式的信号从不同信号输入波导(2)输入，经过路由区域(4)后被转换成对应的赝自旋模式信号从对应的拓扑光子晶体(3)输出；或者赝自旋模式信号经拓扑光子晶体(3)输入，经过路由区域(4)后被转换成对应TE0模式信号从对应的信号输入波导(2)输出。2.根据权利要求1所述的一种小型宽带、高鲁棒拓扑光子晶体路由器件，其特征在于，所述衬底(1)材质为二氧化硅，所述信号输入波导(2)和拓扑光子晶体(3)选用的材质均为硫系玻璃材料。3.根据权利要求1所述的一种小型宽带、高鲁棒拓扑光子晶体路由器件，其特征在于，所述的第一拓扑光子晶体波导(31)和第二拓扑光子晶体波导(32)对称分布。4.根据权利要求1所述的一种小型宽带、高鲁棒拓扑光子晶体路由器件，其特征在于：所述路由区域(4)在立体空间中被划分成n*n个单元立方体，每个单元立方体仅具有空气或者硫系玻璃材料的两种可能的材料状态。5.根据权利要求1所述的一种小型宽带、高鲁棒拓扑光子晶体路由器件，其特征在于：所述的路由区域(4)通过鲁棒
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逆向设计方法，具体是采用以下方式优化确定：根据不同路由工作状态下拓扑光子晶体(3)的输出的赝自旋模式的信号能量与信号输入波导(2)中TE0模式的信号能量之间的比值和建立目标函数：min(FOM0(ε(器件))
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