[发明专利]一种可重构分插复用器及信号分插复用方法

权利要求书

1.一种可重构分插复用器，包括第一光子晶体（100）和第二光子晶体（200），其特征在于，所述第一光子晶体（100）和第二光子晶体（200）间设有第三光子晶体（300），第一光子晶体（100）和第二光子晶体（200）为磁光材料柱所构成的光子晶体，第三光子晶体为非磁光材料柱所构成的光子晶体；所述第三光子晶体(300)分别与第一光子晶体（100）、第二光子晶体（200）间形成具有单向导波性能的公共波导（310）和本地波导（320），第三光子晶体（300）中包含单模缺陷腔（301），单模缺陷腔包含一个磁光材料柱，为公共波导（310）和本地波导（320）之间的耦合腔，用于耦合公共波导（310）中与耦合腔共振频率的信号到本地波导（320）中，以及耦合本地波导（320）中与耦合腔共振频率的信号到公共波导（310）中；所述可重构分插复用器还包括磁场发生器，为第一光子晶体（100）、第二光子晶体（200）和单模缺陷腔（301）提供磁场。

2.根据权利要求1所述的可重构分插复用器，其特征在于，所述第一光子晶体（100）和第二光子晶体（200）为正方形晶格点阵结构，第三光子晶体（300）为与第一光子晶体、第二光子晶体的正方形晶格点阵成45°夹角的正方形晶格点阵结构。

3.根据权利要求1所述的可重构分插复用器，其特征在于，所述第一光子晶体（100）、第二光子晶体（200）和单模缺陷腔（301）中的材料为钇铁石榴石；第三光子晶体（300）中的介质柱为铝。

4.根据权利要求1所述的可重构分插复用器，其特征在于，所述公共波导（310）为直线型波导，所述本地波导（320）为与光子晶体（200）位于同侧的折线形波导。

5.一种多通道信号分插复用器，其特征在于，包括多个如权利要求1-4中任一所述的可重构分插复用器，多个下载单向波导，多个上载单向波导，各个可重构分插复用器的第一光子晶体、第二光子晶体、第三光子晶体彼此相同，单模缺陷腔的尺寸彼此相同，各可重构分插复用器的公共波导拼接成一个波导。

6.一种信号分插复用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、由相同的磁光材料柱周期排列构成第一光子晶体和第二光子晶体，根据工作频率值确定所述磁光材料柱的周期和尺寸，工作频率位于光子晶体的禁带中；

S200、在第一光子晶体和第二光子晶体之间，引入由非磁光材料柱周期排列所构成的第三光子晶体，根据工作频率确定所述第三光子晶体的周期和柱子尺寸，工作频率位于光子晶体的禁带中；第一光子晶体、第二光子晶体与第三光子晶体的交界面分别为单向传播的公共波导和本地波导；

S300、在第三光子晶体正中设置共振频率等于工作频率的单模缺陷腔；

S400、在第一光子晶体、第二光子晶体和单模缺陷腔上施加平行于Z方向的控制磁场，控制磁场使信号在公共波导、本地波导中单向传播，在单模缺陷腔进行共振耦合。

7.根据权利要求6所述的信号分插复用方法，其特征在于，第一光子晶体和第二光子晶体的结构为正方形晶格点阵结构，第三光子晶体为与第一光子晶体、第二光子晶体的正方形晶格点阵成45°夹角的正方形晶格点阵结构。

8.根据权利要求6所述信号分插复用方法，其特征在于，第一光子晶体、第二光子晶体和单模缺陷腔使用的材料为钇铁石榴石；第三光子晶体所使用的材料为铝。

9.根据权利要求6所述信号分插复用方法，其特征在于，公共波导为直线型波导，本地波导为波导端口位于同侧的折线形波导。

10.根据权利要求6所述信号分插复用方法，其特征在于，用施加于单模缺陷腔上的磁场控制上、下载信号的频率。