本发明专利技术涉及一种采用注入技术并带有反射微腔的高下载率光子晶体解复用器的实现方法。本发明专利技术设计了将反射微腔和微流体注入技术引入二维光子晶体解复用器的器件结构，通过沿主波导方向在下载微腔后方特定位置增加反射微腔来获得较高的下载效率；通过在解复用器不同位置谐振腔空气孔中注入不同折射率的微流体，从而改变光子晶体的导模，导致透射峰的偏移，实现多路波长解复用。本发明专利技术采用三角晶格的介质背景空气孔结构的光子晶体，更加贴近目前广泛应用的基于SOI(Silicon-On-Insulator)的光子晶体制造技术，有很好的可实现性。本发明专利技术三个通道的透射率均在95％以上，在光子集成和WDM中可以获得良好的应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于光通信
技术介绍
随着波分复用(WDM)技术在通信系统中的大规模应用，许多不同结构的解复用器被提出并得到了广泛的研究。到目前为止，解复用器主要有半导体解复用器(文献 1, Koichi Takiguchi, Tsutomu Kitoh, Manabu Oguma, Atsushi Mori, and Hiroshi Takahashi,“ Integrated—optic demultiplexers for optical OFDM signals, Optical Fiber Communication Conference (OFC)2011,禾口文献 2, Jianjun Chen, Zhi Li, Jia Li, and Qihuang Gong, Compact and high-resolution ρlasmonic wavelength demultiplexers based on Fano interference, Optics Express, Vol.19 Issue 10, pp. 9976-9985(2011))，金属光栅解复用器(文献 3，Christopher R. Doerr，Liming Zhang, and Peter J. Winzer, Monolithic InP Multiwavelength Coherent Receiver Using a Chirped Arrayed Waveguide Grating , JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL.29, NO. 4，FEBRUARY 15，2011)，半导体光栅解复用器(文献 4，J. F. Song, Q. Fang, T. Y. Liow, H. Cai, M.B.Yu, G. Q. Lo, and D. -L. Kwong CffDM Planar Concave Grating Multiplexer/ Demultiplexer and Application in ROADM, “ OFC，2011)，和光子晶体解复用器等等。 其中，光子晶体解复用器作为一种新的研究领域，由于光子晶体具有抑制自发辐射、体积小、易于集成、低功耗等特性，有希望在WDM系统中得到更广泛的应用。由于光子晶体在解复用器应用中具有巨大优势和潜力，所以近年来得到了广泛的研究同时也得到了很多有创造性的研究成果。例如2009年M. F. 0. Hameed等人的研究中提出并验证了基于液晶光子晶体结构的的光纤解复用器(参考文献5，M. F. 0. Hameed S. S. A. Obayya R. J. Wiltshire, Multiplexer-Demultiplexer based on nematic liquid crystal photonic crystal fiber coupler，，，Opt Quant Electron (2009) 41 :315-326 禾口文献 6，F. Van Laere, D. Van Thourhout and R. Baets M. Ayre, C. Camboumac and H. Benisty, Grating coupled photonic crystal demultiplexer with integrated detectors on InP-membrane, IPRM CONFERENCE PROCEEDINGS, 2008) ；2009 年 Ali Rostami 等人利用光子晶体耦合腔结构研究了带宽低于0. 5nm，可应用于CWDM的超窄带解复用器(参考文献7，Ali Rostami, H.Habibiyan, F.Nazari, A.Bahrami, H. Alipour Banaeia, A novel proposal for DWDM demultiplexer design using resonance cavity in photonic crystal structure, Proc. of SPIE-OSA-1EEE Asia Communications and Photonics,SPIE Vol. 7630,2009)0 有更多基于不同结构的光子晶体波分复用器相应的被提出，并应用到不同的通信领域，同时结构也越来越复杂(参考文献8，Amin Khorshidahmad and Andrew G. Kirk,Stratified Photonic Crystal Demultiplexer，，，OSA :C0TA/ICQI/IPNRA/SL，2008 ；参考文献 9，HenriBenisty,, Cyril Cambournac,Frederik Van Laere, Student,and Dries Van Thourhout, “Photonic-Crystal Demultiplexer With Improved Crosstalk by Second-Order Cavity Filtering，，，JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. 28, NO. 8, APRIL 15,2010;参考文献 10, Carlos A. Barrios,Maria Jose Banuls,Victoria Gonzalez-Pedro,et al, Photonic crystal waveguide-based Mach-Zehnder demultiplexer，，，APPLIED OPTICS Vol. 45, No. 3510 December 2006 禾口参考文献 11, Sangin Kim, Ikmo Park, and Hanjo Lim, Highly efficient photonic crystal-based multi-channel drop filters of three-port system with reflection feedback , Vol. 12, No.22/OPTICS EXPRESS，2004 等)。由于介质柱结构更容易获得光子带隙，大多数的理论研究采用该结构进行仿真。 然而由于介质柱光子晶体较难制作，实验中大多利用精密加工技术(如FIB 聚焦离子束刻蚀)在SOI (Silicon On Insulator)材料上打孔，形成介质背景空气孔结构的光子晶体。这种空气孔结构光子晶体解复用器大多是通过改变空气孔的半径来影响导模的变化，进而影响微腔的谐振频率，从而实现波长选择性下载。然而波长选择性微腔对加工精度有相当高的要求，有时甚至要精确到0. Olnm数量级(如文献7)，而FIB技术只能实现几个nm的精度，无法满足精密加工的要求。另外，具有光子带隙的空气孔结构其空气孔半径大都在0. 3a 以上(参考文献11，温熙森等，“光子/声子晶体理论与技术”P118，2006)，较高的半径会减弱光场进入耦合腔的强度。有的小组采用堵塞主波导输出端的方法来获得足本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种采用注入技术并带有反射微腔的高下载率光子晶体解复用器的实现方法，其中：该解复用器通过向介质背景空气孔光子晶体中增加反射微腔提高下载效率；同时利用微流体注入技术在谐振腔空气孔中注入不同折射率的液体，从而实现多路解复用功能。
【技术特征摘要】
1.一种采用注入技术并带有反射微腔的高下载率光子晶体解复用器的实现方法，其中该解复用器通过向介质背景空气孔光子晶体中增加反射微腔提高下载效率；同时利用微流体注入技术在谐振腔空气孔中注入不同折射率的液体，从而实现多路解复用功能。2.如权利要求1所述的一种采用注入技术并带有反射微腔的高下载率光子晶体解复用器的实现方法，其特征在于谐振腔的具体设计下载微腔靠近线缺陷和下路波导的空气孔半径减小为0. 23a(a为晶格常数)。反射微腔的结构和下载微腔大致相同，但由于没有下路波导，反射微腔只需减小靠近线缺陷一侧的空气孔半径，其余空气孔半径仍为0.如。3.如权利要求1或2所述的一种采用注入技术并带有反射微腔的高下载率光子晶体解复用器的实现方法，其特征是下载微腔和反射微腔之间的距离由耦合模理论确定，本发明中两微腔间距为11a。4.如权利要求1所述的一种采用注入技术并带有反射微腔的高下载率光子晶体解复用器的实现方法，其特征是以三角晶格光子晶体Wl型波导为基础，多通道解复用器由三...
【专利技术属性】
技术研发人员：田慧平，申冠生，纪越峰，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：11
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