[发明专利]利用微流体注入技术且波长可调的二维光子晶体解复用器

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用微流体注入技术并且输出波长可调谐的二维光子晶体波分解复用器的实现方法，属波分解复用器领域。

背景技术

伴随掺铒光纤放大器(EDFA)的实用化，波分复用(WDM)技术在近年来得到了迅速发展。而波分复用器作为WDM系统的关键器件，也成为当前国内外研究的热点。目前关于波分解复用器的研究主要有利用半导体(文献1.Nasu，Y.；Watanabe，K.；Itoh，M.；Yamazaki，H.；Kamei，S.；Kasahara，R.；Ogawa，I.；Kaneko，A.；Inoue，Y.；“Ultrasmall 100GHz 40-Channel VMUX/DEMUXBased on Single-Chip 2.5％-ΔPLC，”Journal of Lightwave Technology，v 27，n 12，p 2087-2094，June 15，2009)或光子晶体光纤(文献2.Ming-Yang Chen；Jun Zhou；Pun，E.“A Novel WDMComponent Based on a Three-Core Photonic Crystal Fiber，”Journal of Lightwave Technology，v27，n 13，p 2343-2347，July 1，2009)或光栅(文献3.Mu，Jianwei；Xu，Chenglin；Huang，Wei-Ping，“An optical power combiner/wavelength demultiplexing module for hybrid WDM FTTX，”OpticsExpress，v 17，n 6，p 4791-4797，March 16，2009、文献4.Gamage，Prasanna；Nirmalathas，Ampalavanapillai；Lim，Christinal；Novak，Dalma；Waterhouse，Rodney，“Optical tandemsingle-sideband-based WDM interface for millimeter-wave fiber-radio multisector antenna basestation，”IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques，v 57，n 3，p 725-732，March2009、文献5Pei，Li；Zhao，Ruifeng；Ning，Tigang；Dong，Xiaowei；Wei，Yanl；Qi，Chunhui；Ruan，Yi，“Wavelength-division demultiplexer based on FBG coupler”，Guangxue Xuebao/Acta OpticaSinica，v 29，n 2，p 308-311，February 2009)还有光子晶体。利用光子晶体可以形成光子带隙，并在完美光子晶体中引入缺陷可以在光子禁带中形成导模，光波可以在缺陷中以缺陷模式传播，另外光子晶体还具有潜在的带宽大，结构设计灵活，光子晶体结构材料器件体积小，可实现大规模存储且便于与现有的光通信器件集成，非常适用于光子器件的制造。(文献6 Lu，H；Tian，HP；Li，CH，et al.“Research on new type of slow light structure based on 2D photonic crystalcoupled cavity waveguide，”ACTA PHYSICA SINICA v：58 n 3 p 2049-20552009)也有很多小组利用光子晶体来达到波分解复用的作用(文献7.Florous，Nikolaos J.；Saitoh，Kunimasa；Koshiba，Masanori.“Three-color photonic crystal demultiplexer based on ultralow-refractive-indexmetamaterial technology，”Optics Letters，v 30，n 20，p 2736-2738，October 15，2005，文献8.F.S.-S.Chien；Y.-J.Hsu，W.-F.Hsieh；S.-C.Cheng，“Dual wavelength demultiplexing by couplingand decoupling of photonic crystal waveguides，”OPTICS EXPRESS，Vol.12，No.6，p 1119-1125，2004)，但是这些系统是针对空气背景介质柱材料的光子晶体，而目前制作光子晶体主要采用的方法是把SOI(Silicon On Insulator)材料进行刻胶、曝光、腐蚀等加工，形成以硅为背景的空气孔光子晶体，对于实际制作文献7、8中的介质柱材料的光子晶体仍存在一定困难。另外，有的小组通过改变空气孔的半径(文献9.Tapio Niemi，Lars Hagedorn Frandsen，KristianKnak Hede，Anders Peter Ingo Borel，and Martin Kristensen，“Wavelength DivisionDemultiplexing Using Photonic Crystal Waveguides，”IEEE PHOTONICS TECHNOLOGYLETTERS，VOL.18，NO.1，JANUARY 1，2006)或沿传播方向的晶格常数(文献10 Marrocco，V.；Grande，M.；De Sario，M.；Petruzzelli，V.；Prudenzano，F.；D′Orazio，A.“PBG chirped waveguidefor efficient signal routing，”ICTON-MW′072007)来改变光子晶体的能带结构，从而实现解复用的作用。但这种方法需要很高的制作工艺精度，一般要达到纳米量级的精度，目前实际制作光子晶体的工艺很难达到。