基于全内反射光子晶体多模波导偏振无关型光分束器
跑道型结构光子晶体波导定向耦合器_崔乃迪
为 1 490 nm 和 1 550 nm。 当归一化波数 k = 0． 3 时， 该结构光子晶体定向耦合器的两个模式对应 的归一化频率分别为 0． 387 和 0． 402 ， 此时若选 择光子晶体晶格周期为 600 nm， 则其对应的波导 模式波长分别为 1 490 nm 和 1 550 nm， 达到本文 实现对这两束电磁波分光的目的。 其中图 2 （ b ） 插图为应用平面波展开法计算该结构禁带特性所 采用的超元胞范围。
第 34 卷
第3 期
发
光
学
报
Vol. 34
No. 3
2013 年 3 月
CHINESE JOURNAL OF LUMINESCENCE
Mar． ， 2013
7032 （ 2013 ） 03037507 文章编号： 1000-
跑道型结构光子晶体波导定向耦合器
1 2 3 3 崔乃迪 ，寇婕婷 ，梁静秋 ，王维彪 ，郭 1* 1 进 ，冯俊波 ，滕
图2 Fig． 2
耦合结构的模式特性。（ a） 耦合结构的色散曲线； （ b ） 色散曲线的局部放大图， 其中插图为超元胞的选取范围 。 The mode characteristics of the coupling structure． （ a） The dispersion curve of the coupling structure． （ b） The partial cell． enlarged detail of the dispersion curve，the inset is the boundary of the super-
pbs偏振分束器工作原理
pbs偏振分束器工作原理PBS偏振分束器是一种常用的光学器件，它能将入射光线按照垂直和水平方向的偏振方向分离出来。
它的工作原理是基于菲涅尔衍射原理以及偏振分光器的原理。
首先，我们来了解一下偏振分光器的工作原理。
偏振分光器是一种利用光的偏振特性将光线分离的器件。
一个典型的偏振分光器包括一个玻璃棱镜以及一些偏振片。
当入射光线经过玻璃棱镜时，因为不同偏振方向的光在玻璃棱镜中传播速度不同，导致不同偏振方向的光线会被分离出来。
这一分离效果可以通过添加偏振片来进一步增强。
PBS偏振分束器则是在偏振分光器的基础上进行改进而得到的一种光学器件。
它通常由两个平面后面的偏振片和一个玻璃棱镜组成。
玻璃棱镜用来将入射光线在垂直方向上分离，而两个后面的偏振片则用来将垂直方向上的光线按照偏振方向分离开来。
具体而言，偏振片的偏振方向应该与玻璃棱镜折射后的光线垂直方向相同。
这样，在光线经过偏振片时，偏振片只能透过和其偏振方向相同的光线，而无法透过垂直方向上的光线。
通过这种设计，PBS偏振分束器能够将光线按照垂直和水平方向的偏振方向分离出来。
这一性质使得PBS偏振分束器在许多光学应用中都得到了广泛的应用。
比如，在液晶显示器中，PBS偏振分束器能够将白光分离成红、绿、蓝三种光线，以便于显示不同的颜色。
在激光器中，PBS偏振分束器能够将激光器输出的光线按照垂直和水平方向进行分离，以便于进行精密加工和焊接等工艺。
总之，PBS偏振分束器是一种非常重要的光学器件，它能够实现光线的偏振分离，具有广泛的应用前景。
对其工作原理的深入理解，不仅可以帮助我们更好的了解光学器件的原理，也能够为光学应用领域的发展提供有益的参考。
光电子技术课后答案
第二章:⒉在玻璃( 2.25,1)r r εμ==上涂一种透明的介质膜以消除红外线(0.75)m λμ=的反射。
⑴求该介质膜应有的介电常量及厚度。
⑵如紫外线(0.42)m λμ=垂直照射至涂有该介质膜的玻璃上，反射功率占入射功率百分之多少？⑴1.5n = 正入射时，当n =时，膜系起到全增透作用5 1.225n ==，正入射下相应的薄膜厚度最薄为 00.750.15344 1.225h m nλμ===⨯⑵正入射时，反射率为222200002222000022()cos ()sin 22()cos ()sin G G G G n n nhnhn n n n n n nh nhn n n n ππλλρππλλ-+-=+++正220022220002()cos 3.57%22()cos ()sin G G G nhn n n n nhnhn n n n πλππλλ-==+++⒌一束波长为0.5 m μ的光波以045角从空气入射到电极化率为20.6j ＋的介质表面上，求⑴此光波在介质中的方向（折射角）。
⑵光波在介质中的衰减系数。
⑴2123n =+=n = 由112sin sin n n θθ=得2sin 6θ=2arcsin 6θ= ⑵衰减系数72(0.6)0.6 1.310nr k πλ=-⨯-=⨯=⨯⒍输出波长λ＝632.8nm 的He-Ne 激光器中的反射镜是在玻璃上交替涂覆ZnS 和2ThF 形成的，这两种材料的折射率系数分别为1.5和2.5。
问至少涂覆多少个双层才能使镜面反射系数大于99.5％？设玻璃的折射率G n ＝1.5 由题意： 02220220()0.995()P H H LG P H H L Gn n n n n n n n n n λρ⎡⎤-⎢⎥⎢⎥=≥⎢⎥+⎢⎥⎣⎦正，，即22222.5 1.51()1.5 1.50.99752.5 1.51()1.5 1.5P P -≤-+ 即 250.0025() 1.5 1.99753P ⨯⨯≥25()532.73P≥ 212.3P = 7P ≈ 故至少涂覆7个双层。
光学器件的工作原理
光学器件的工作原理光学器件是利用光学原理，将光能转换为其他形式的装置。
它们在各个领域都起着重要的作用，如通信、医学、光学测量等。
本文将介绍几种常见光学器件的工作原理。
一、透镜透镜是光学器件中常见的一种。
它可以通过折射原理聚焦光线，使光线集中或发散。
透镜的工作原理可以通过菲涅尔透镜来解释。
菲涅尔透镜是利用贝塞尔函数的性质来设计的，具有近似球面的表面结构。
当光线经过透镜时，会根据折射定律发生弯曲，从而使光线聚焦或发散。
透镜的类型有凸透镜和凹透镜，凸透镜会使光线会聚，凹透镜则使光线发散。
二、光纤光纤是一种能够传输光信号的光学器件。
它是由高折射率的纤芯和低折射率的包层组成。
光纤的工作原理基于全内反射定律。
当光线从高折射率纤芯射入光纤，由于包层的折射率低于纤芯，光线会发生全内反射，并沿着光纤传输。
光纤的优点在于其传输效率高、数据容量大、抗干扰能力强等。
三、衍射光栅衍射光栅是一种基于衍射现象的光学器件。
它的工作原理是通过衍射产生的干涉条纹，来指示入射光的波长。
光栅是一种具有周期性结构的光学元件，它可以分为物理光栅和全息光栅。
物理光栅是由一系列平行的凸起或凹入的槽组成，当光线通过时，会产生衍射现象。
全息光栅是通过记录光的干涉图案而制成，它可以同时记录光的振幅和相位信息，因此具有更高的分辨率和较低的衍射损耗。
四、偏振器偏振器是一种可以选择特定偏振方向的光学器件。
它的工作原理基于光的偏振性质。
光波是一种横波，其振动方向与传播方向垂直。
偏振器可以通过吸收或反射特定方向的振动分量，使光线只保留一个方向的偏振态。
常见的偏振器有偏振片和偏振分束器。
偏振片有线性偏振片和圆偏振片，可以选择特定的偏振方向。
偏振分束器则可以将入射光按照偏振方向分成两束。
五、光敏器件光敏器件是一种能够感光并产生电信号的器件。
它通常由光电二极管或光电效应器件构成。
光敏器件的工作原理基于光生电效应或内光电效应。
光生电效应是指在光照射下，光电材料中的电子吸收光能，从而产生电子-空穴对，形成电流。
光电参考
Chap11. 光电子器件按功能分为哪几类？每类大致包括哪些器件？光电子器件按功能分为光源器件、光传输器件、光控制器件、光探测器件、光存储器件。
光源器件分为相干光源和非相干光源。
相干光源主要包括激光和非线性光学器件等。
非相干光源包括照明光源、显示光源和信息处理用光源等。
光传输器件分为光学元件(如棱镜、透镜、光栅、分束器等等)、光波导和光纤等。
光控制器件包括调制器、偏转器、光开关、光双稳器件、光路由器等。
光探测器件分为光电导型探测器、光伏型探测器、热伏型探测器、各种传感器等。
光存储器件分为光盘(包括CD、VCD、DVD、LD 等)、光驱、光盘塔等。
2．谈谈你对光电子技术的理解。
光电子技术主要研究物质中的电子相互作用及能量相互转换的相关技术，以光源激光化，传输波导（光纤）化，手段电子化，现代电子学中的理论模式和电子学处理方法光学化为特征，是一门新兴的综合性交叉学科。
⒋举出几个你所知道的光电子技术应用实例。
如：光纤通信，光盘存储，光电显示器、光纤传感器、光计算机等等。
⒌据你了解，继阴极射线管显示（CRT）之后，哪几类光电显示器件代表的技术有可能发展成为未来显示技术的主体？等离子体显示（PDP），液晶显示（LCD），场致发射显示（EL）。
chap 2增透膜最小厚度h=λ4n正入射的反射率增透膜ρ正=n0−n g2×cos22πnhλ0+n0n gn−n2×sin22πnhλ0n0+n g2×cos22πnhλ0+n0n gn+n2×sin22πnhλ0n0空气折射率=1 ng玻璃折射率=1.5正入射的反射率增返膜ρ正，λ0=n0−n Hn L2p nH2n Gn0+n Hn L2p nH2n G2光粒子性：光吸收、发射和光电效应光波动性：干涉、衍射和偏振Chap31粒子跃迁过程自发辐射，受激吸收，受激辐射2判断是否为稳定腔的条件0≤s1s2≤1 S1=1−Lr1 S2=1−Lr23激光器的基本结构：激光工作物质、泵浦源和光学谐振腔。
光通信中的全光信号处理-绪论
超高速率网络中，若继续采用原有的ATM 电学设备，节点将变的十分庞大复杂，超高速率传输带来的经济效益被高昂的转接费用升所抵消。例如思科（CISCO）的 CRS-1 型路由器实现 92Tbit/s 的交换容量，却占用了 100m2的空间，消耗了 1MW 的号处理！
六 全光信号处理涉及的关键技术包括哪些？
光调制技术
光复用技术
全光放大；
全光3R再生（全光整形、时钟恢复）；
全光波长转换；
全光码型转换；
全光逻辑与全光计算；
全光缓存；
全光标记
全光互联
全光模拟信号/数字信号转换；
全光波长交换与路由
全光分组交换与路由
1 全光放大
全光放大器出现之前，光纤通信的中继器采用光－电－光(O-E-O)变换方式。 装置复杂、耗能多、不能同时放大多个波长信道，在WDM系统中复杂性和成本倍增。
光纤通信研究什么？
图1 波分复用（WDM）
光纤通信研究什么？
图2 时分复用（OTDM）
光纤通信研究什么？
图3 单波长信道传输速率的发展状况
光纤通信研究什么？
图4 跨洋通信的单纤传输容量增长情况
光纤通信研究什么？
而在光网络的节点处需要相匹配的光交换技术来处理相应的数据信息，但是当前的全光交换技术发展相对滞后，交换速率相对较低。这主要是因为光子虽然具有优越的传输特性，但光控制光较难实现，存在一些基本问题需要突破。
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发展超高速的全光信号处理技术，是解决光网络节点拥塞问题的必由之路。
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光子相对于电子具有很多优点；
单击此处添加小标题
可以克服当前光通信系统中电学器件的速率瓶颈；
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ZEMAX光学设计：一个分束器(Beam Splitter)的设计
ZEMAX光学设计：一个分束器（Beam Splitter）的设计引言：分束器（Beam Splitter）可以在 ZEMAX 的序列模式或非序列模式下进行建模。
在序列模式下，可以利用ZEMAX的多重组态对折射和反射的光线追迹进行建模。
设计一个分束器。
（该设计来自ZEMAX自带实例）设计仿真：在系统通用对话框中设置孔径。
在孔径类型中选择“Entrance Pupil Diameter”，并根据设计要求输入“15.0”；在视场设定对话框中设置1个视场，Field Type为“angle”，如下图：在波长设定对话框中，选择0.550um一个波长，如下图：在LDE中输入初始结构参数，如下图：先查看此时的3D Layout：在第3面前后插入两个坐标断点，将其倾斜45°，此时的LDE如下图：再查看下3D Layout：默认情况下，所有表面都为圆形孔径。
要使分束器形状成立方体，需要在表面 2和表面6设置10×10的矩形孔径，在表面4设置一个 10×14.14的矩形孔径，如下图：查看此时的3D Layout：在3D Layout的设置对话框中勾选“Delete Vignetted（删除渐晕）”。
再次查看3D Layout：在表面4上放置理想的 50/50 涂层“I.50”，在表面2和表面6上放置“AR”涂层。
I.50是理想的50%透射镀膜，AR是四分之一波厚的MgF2减反射镀膜。
薄膜涂层的效果只有在计算或分析中考虑偏振效应时才能体现，即使涂层是理想的。
在像面上的透过率可以通过偏振分析/计算进行评估。
ZEMAX将使用偏振光线追迹来计算像平面上的透过率。
偏振光线追迹设置，如下图：偏振光线追迹的报告，如下图：从报告中，可以得到在像面上的总透过率约为0.4867。
偏振光线追迹考虑了所有损失机制：AR涂层的N-BK7表面，50/50分光和N-BK7体收，无论光线被追迹的波长如何，以及它与表面形成的任何角度。
光纤传感技术详解
• 光弹效应 解调原理：检偏器
25
普克尔效应（电光效应）
当压电晶体受光照射，并在与光照正交的方向上加以高压电 场时，晶体将呈现双折射现象，这种现象被称为Pockels效应， 如下图所示。并且，这种双折射正比于所加电场的一次方在晶 体中，两正交的偏振光的相位变化为
3 n0 r3U L 0 d
检测原理
应力应变效应：光纤长度变化 光弹效应:光纤芯折射率变化 磁致伸缩效应：光纤芯直径变化 声光效应 光热效应 萨格纳克(Sagnac)效应
被调制的 光信号
45
o
o
29
e
o
e
光束传播示意图
两光分量对应的振幅分别为：
轴1光分量振幅: A sin 4 轴2光分量振幅: A cos 4
A sin 4
轴1
参考矢量
A
A
O
4
A sin 4
光纤传感技术
1
光纤发展历史
1870年，英国物理学家丁达尔的实验
1960-光纤发明
1966-华裔科学家“光纤之父”高锟 预言光纤将用于通信。 1970-美国康宁公司成功研制成传输损耗只有20dm/km的光纤。 1977-首次实际安装电话光纤网路 1978-FORT在法国首次安装其生产之光纤电 1979-赵梓森拉制出我国自主研发的第一根实用光纤，被誉为“中
其中：n0 — 正常折射率；re — 电光系数；U — 加在晶体片上的横向电压； λ— 光波长；L — 光传播方向晶体长度；d — 电场方向晶体厚度。
26
(整理)光纤通信思考题答案.
1-1 用光导纤维进行通信最早在哪一年由谁提出答：1966年7月英籍华人高锟提出用光导纤维可进行通信。
1-2 光纤通信有哪些优点光纤通信具有许多独特的优点，他们是：1. 频带宽、传输容量大；2. 损耗小、中继距离长；3. 重量轻、体积小；4. 抗电磁干扰性能好；5. 泄漏小、保密性好；6．节约金属材料，有利于资源合理使用。
第2章 复习思考题参考答案2-1 用光线光学方法简述多模光纤导光原理答：现以渐变多模光纤为例，说明多模光纤传光的原理。
我们可把这种光纤看做由折射率恒定不变的许多同轴圆柱薄层n a 、n b 和n c 等组成，如图2.1.2（a ）所示，而且 >>>c b a n n n 。
使光线1的入射角θA 正好等于折射率为n a 的a 层和折射率为n b 的b 层的交界面A 点发生全反射时临界角()a b c arcsin )ab (n n =θ，然后到达光纤轴线上的O'点。
而光线2的入射角θB 却小于在a 层和b 层交界面B 点处的临界角θc (ab)，因此不能发生全反射，而光线2以折射角θB ' 折射进入b 层。
如果n b 适当且小于n a ，光线2就可以到达b 和c 界面的B'点，它正好在A 点的上方（OO'线的中点）。
假如选择n c 适当且比n b 小，使光线2在B '发生全反射，即θB ' >θC (bc) = arcsin(n c /n b )。
于是通过适当地选择n a 、n b 和n c ，就可以确保光线1和2通过O'。
那么，它们是否同时到达O'呢？由于n a >n b ，所以光线2在b 层要比光线1在a 层传输得快，尽管它传输得路经比较长，也能够赶上光线1，所以几乎同时到达O'点。
这种渐变多模光纤的传光原理，相当于在这种波导中有许多按一定的规律排列着的自聚焦透镜，把光线局限在波导中传输，如图2.1.1（b ）所示。
光纤传感检测技术
2、包层：直径100-200um，折射率略低于纤芯。
3、涂敷层：硅酮或丙烯酸盐，隔离杂光，保护。
4、尼龙或其他有机材料，提升机械强度，保护光纤。
光纤旳光波导原理
n2
3
2
1
0
① ② n1
4
n2
n2 n1
光纤旳临界角
c
arcsin( n2 n1
)
相应光纤旳入射角临界值为：
n0 sin0 n12 n22 NA
过旳距离L和磁场强度H成正比，即
L
V 0 Hdl V L H
式中V为物质旳弗尔德常数。
利使用方法拉第效应能够测量磁场。其测量原理如图所
示。
光弹效应
在垂直于光波传播方向上施加应力，被施加应力旳材料将会使光 产生双折射现象，其折射率旳变化与应力材关，这被称为光弹效 应。由光弹效应产生旳偏振光旳相位变化为：
④ 便于与计算机和光纤传播系统相连，易于实现系统旳遥测 和控制
⑤ 可用高温、高压、强电磁干扰、腐蚀等恶劣环境。
⑥ 构造简朴、体积小、重量轻、耗能少。
7.1 光纤传感器旳基础
光纤波导旳构造
套层 一次涂覆层 纤芯 包层
套层
多层介质构造：
一次涂覆层 包层 纤芯
1、纤芯：石英玻璃，直径5-75um，材料以二氧化硅为主， 掺杂微量元素。
光纤中可能传播旳模式有横电波、横磁波和混合波。 （1）横电波TEmn：纵轴方向只有磁场分量；横截面上有 电场分量旳电磁波。中下标m表达电场沿圆周方向旳变化周 数，n表达电场沿径向方向旳变化周数。 （2）横磁波TMmn:纵轴方向只有电分量；横截面上有磁场 分量旳电磁波。 （3）混合波HEmn或EHmn:纵轴方向既有电分量又有磁场 分量，是横电波和横磁波旳混合。
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宽、 制作 工艺简单 和容 差 性好 等 优越 特性 一 直得 到 人们 的广泛 关注和研 究 因此许 多新颖 的光学 器 。．
模波 导 发 生 多 模 干 涉 性 的传 输 ． 是 ， 于 ＴＭ模 但 对
件被提 出， 如光 子晶 体光 开关 、 分复 用／ 复 用 波 解
器 【 、 功 率 分 束 器 。 等 等 ． 是 在 传 输 方 向 ｇ 光 。 。 但
而形成 ， 光波沿 着线 缺 陷进 行传 播 ． 目前 ， 大量 文献
中报 道 的 光 子 晶 体 波 导 的 导 光 机 理 利 用 的 是 光 子 带
构 中的传输 ．
隙＿ ； 】 然而 ， 理论和实 验结果均 表 明， 当传导 区的有 效折射率 （ ｆ ｃ ｎ ｎ ｅ ，Ｅ ） 于环 境折 射率 时 ， Ｅ ｆ ｉ ｔＩｄ ｘ Ｉ高 ｉｅ 由 于 满 足 ’ 规 的 全 内 反 射 （ ｔｌ ｎｅｎ ｌ 常 Ｔｏａ Ｉｔｒ ａ Ｒ ｆ ｃｉｎ ＴＩ 条 件 ， ｅｌ ｔ ， Ｒ） ｅ ｏ 即使没 有 光子 带 隙 的存 在 ， 这类 光波导也 可 以象常 规 的介 电 波导 一样 ， 传输 将 光场 紧 紧 地 限 制 在 线 缺 陷 波 导 中 高 效 地 进 行 传
Ｔｅ： ７ 卜 ８ ２ ９ ３ ｌ０ ９ １６ ２ Ｅ ｉ：ｉ ｉｔｎ ＠ １ ３ ｃ ｒ ｍａｌｌ ｄｉｇ ｗｅ ６ ． ｏｎ
收 稿 日期 ：０ ９ ２ ４ ２ ０ —１ —２
第 ３ 卷第 ７ ９ 期
２１ ０ ０年 ７月
光 子 学 报
Ａ ＣＴＡ ＰＨ （ＴＯ Ｎ Ｉ ） ＣＡ Ｎ Ｉ ＳＩ ＣＡ
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ ７ Ｉ３ ．
Ｊ ｌ ０ ０ ｕｙ ２ １
文 章 编 号 ： ０ ４ ４ Ｉ （ ０ ０ ０ — ９ — １０ —２ ３ ２ ｌ ）７ １ ４４ １
涉 耦 合 器 由 于 具 有 结 构 紧 凑 、 入 损 耗 低 、 带 较 插 频
到， ＴＭ 模 式没有 光子带 隙 ， ＴＥ模 式在 归 一化 频 而
率 “ ０ ３ ～ ０ ４ ／ 一 ． ２ ． ８之 问存 在 光 子 带 隙 ．
在这 种完整光 子晶体 晶格 中去除多排空 气孔形 成介 质 通道 型 的 多模 波 导 ， 图 ２ 对 于 Ｔ 如 ． Ｅ导 模 ， 存在 于光子带 隙 内的光波 由于带隙 的存 在将沿 着多
基 于全 内反射光子 晶体 多模 波导偏振无关 型光分束器 ＊
李 未 徐 旭 明 陆伟 锋 ， ，
（ １南 昌 工程 学 院 理 学 系 ， 昌 ３ ０ ９ ） 南 ３ ０ ９ （ ２南 昌大 学 物 理 系 ， 昌 ３ ０ ３ ） 南 ３ ０ １
摘 要 ： 究 了全 内反 射 在 光 子 晶体 多 模 波 导 中的 作 用 ， 用 常规 的 耦 合 模 理 论 对 对 称 入 射 时 的 多 研 利
输 ］ ． 在 导 光 区 的 光 子 晶 体 单 模 波 导 区 中 ， 光 区 的 导
１ 光 子 晶 体 多 模 波 导 结 构 与 分 析
本 文讨论 的晶格模 型是在具 有一定厚 度的平板 中形成 三角 排 列 的 空 气孔 ， 板 材 料 为 半 导 体 （ 平 硅 ｓ 或砷化镓 Ｏａ ） 空气 孔半径为 Ｒ：０ ４ ， ｉ Ａｓ ， ． ａ ｎ是光 子 晶体 的晶格 常 量 ， 图 ｌ ａ ． 用平 面 波 展开 法 如 （） 采
计 算 等 效 结 构 的 光 子 能 带 结 构 ， 境 折 射 率 为 等 效 环
折射 率 一２ ９ ． Ｅ和 Ｔ 模 式 在第 一布 里 渊区 ．５Ｔ Ｍ
（ ｒ ｌｕｎＺ ｎ ｓ 的 能 带 结 构 如 图 １ ｂ ． 图 中 看 Ｂ ｉｏ ｉ ｏ ｅ ） ｌ （ ）从
折射率 高于两侧 的折 射率 时 ， 理论研 究表 明， 在光子 带 隙 的频率 范 围之外 的光波依 然能够 高效地沿 着单 缺 陷层 传 输 ， 主 要 是 由全 内反 射 和 布 喇 格 反 射 这 （ ｒｇ ｅｌ ｔ ｎ Ｂ ） Ｂ ａ ｇＲ ｆ ｃｉ ， Ｒ 的联合 效应 决定 的． ｅ ｏ 多模 干
上 ， 振光利用全 内反射来 引导光 场 的传播 ， 偏 那么就
无 需 完 全 的 禁 带 ， 样 在 器 件 的设 计 中 ， 可 以获 得 这 就 更 好 的 自由 度 和 更 宽 的 工 作 频 率 范 围 ．
本文研 究 了全 内反射在光 子晶体 多模波导 中的
江 西省 自然科 学 基金 （ ０ ７ Ｗ ２ ４ ） 助 ２ ０ ＧＺ ５ ７ 资
模 干 涉行 为和 自映射 现 象进行 了讨论和 分析． 究表 明， 入光 场依 然 能沿着 多模 导光 区高效的传 研 输
输 ， 种 结 构 中的 光 场 传 输 是 由全 内反 射 和 布 喇 格 反 射 的联 合 作 用 而 决 定 的 ． 计 了一 种 全 内反 射 这 设
偏振 无关型 光分束 器， 这种分束 器在 集成 光学 中具 有重 大的潜在应 用价值．
性 部 件 之 一 ， 过 在 完 整 的 光 子 晶 体 中 引 入 线 缺 陷 通
作用 ， 利用 常规的耦 合模 理 论对对 称 入射 时 的多 模
干涉行 为和 自映像 现象 进 行 了讨论 和 分析 ． 论 了 讨
这种结 构 中的主 要 导光 机 制 ， 出了偏 振无 关 型光 提
分 束 器 ， 采 用 时 域 有 限 差 分 法 模 拟 光 场 在 这 种 结 并
关 键 词 ： 子 晶体 波 导 ； 内反 射 ；自成 像 效 应 ； 束 器 光 全 分 中 图 分 类 号 ： ３ ． Ｏ４ ６ ３ 文 献标识码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ７ ８ ｇ ｘ ２ １３ ０ ． １４ ｏ：０ ３ ８ ／ ｚ ｂ ０ ０ ９ ７ １９
０ 引 言
光 子晶体波导是 实现新 型光子集成 回路 的关 键