[发明专利]亚波长电磁二极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种非线性调控耦合谐振透射器件，尤其涉及一种亚波长电磁二极管器件。

背景技术

电磁二极管是一种实现电磁波单向导通的器件，为构造电磁逻辑回路的基础器件之一。在通讯及全光计算等领域均具有广阔的应用前景。目前国内外相关的研究主要集中于几个方面：利用在光子晶体中引入非线性，利用非线性调制的带边移动实现二极管[文献1-2，M.Scalora，J.P.Dowling，C.M.Bowden，and M.J.Bloemer，″The photonic band edge optical diode，″Journal of Applied Physics 76，2023-2023(1994)；M.D.Tocci，M.J.Bloemer，M.Scalora，J.P.Dowling，and C.M.Bowden，″Thin-film nonlinear optical diode，″Applied Physics Letters 66，2324-2324(1995)]，调控非线性光子晶体中二次谐波的发生实现二极管效应[文献3-4，K.Gallo，and G.Assanto，″All-optical diode based on second-harmonic generaion in an asymmetric waveguide，″J.Opt.Soc.Am.B 16，267-269(1999)；K.Gallo，G.Assanto，K.R.Parameswaran，and M.M.Fejer，″All-optical diode in a periodically poled lithium niobate waveguide，″Applied Physics Letters 79，314-314(2001)]，调控非线性光子晶体中的双稳态实现二极管效应[文献5-7，M.W.Feise，I.V.Shadrivov，and Y.S.Kivshar，″Bistable diode action in left-handed periodic structures，″Physical Review E 71，037602(2005)；C.Xue，H.Jiang，and H.Chen，″Highly efficient all-optical diode action based on light-tunneling heterostructures，″Opt.Express 18，7479-7487(2010)；I.V.Shadrivov，K.Y.Bliokh，Y.P.Bliokh，V.Freilikher，and Y.S.Kivshar，″Bistability of Anderson Localized States in Nonlinear Random Media，″Physical Review Letters 104，123902(2010)]，利用介质的非线性吸收实现二极管[文献8，R.Philip，M.Anija，C.S.Yelleswarapu，and D.V.G.L.N.Rao，″Passive all-optical diode using asymmetric nonlinear absorption，″Applied Physics Letters 91，141118-141113(2007)]，利用非线性光波导实现二极管响应[文献9-10，Z.Yu，and S.Fan，″Complete optical isolation created by indirect interband photonic transitions，″Nat Photon 3，91-94(2009)；Z.Yu，and S.Fan，″Optical isolation based on nonreciprocal phase shift induced by interband photonic transitions，″Applied Physics Letters 94，171116-171113(2009)]。以上现有的设计物理上均基于布拉格散射或宏观的非线性现象，设计的结构尺寸多为数个或很多个波长，应用于集成电磁回路对电磁回路的小型化具有波长相关的基本限制。

发明内容