[发明专利]可实现宽频带单向高透射的波导型光子晶体异质结构

权利要求书

1.一种可实现宽频带单向高透射的波导型光子晶体异质结构，其特征在于，包括衬底层（8）和设置在衬底层（8）上的二氧化硅基底（2）和锗基底（3），所述二氧化硅基底（2）和锗基底（3）分别设置在异质结界面（1）两侧；所述二氧化硅基底（2）内填充有多个周期性排列的锗圆柱（4），形成第一光子晶体，所述锗圆柱（4）的轴向与二氧化硅基底（2）平面垂直；所述锗基底（3）内填充有多个周期性排列的二氧化硅圆柱（5），形成第二光子晶体，二氧化硅圆柱（5）的轴向与锗基底（3）平面垂直；光线从第一光子晶体一侧入射，入射方向与所述异质结界面（1）呈60°夹角；

所述第一光子晶体和第二光子晶体中心分别设置有沿光束入射方向的第一无填充区（7）和第二无填充区（6），第一无填充区（7）和第二无填充区（6）形成波导结构；

所述第一光子晶体中，锗圆柱（4）以等边三角形的排布方式均匀布置，且靠近波导位置上下两行中，锗圆柱（4）为隔列去掉一个，所述第二光子晶体中，二氧化硅圆柱（5）以等边三角形的排布方式均匀排列，并且仅为靠近波导位置的下行中，二氧化硅圆柱（5）为隔列去掉一个。

2.根据权利要求1所述的一种可实现宽频带单向高透射的波导型光子晶体异质结构，其特征在于，所述第一光子晶体中，锗圆柱（4）的填充率为r1/a1=0.32，r1表示锗圆柱（4）的半径，a1表示相邻两个锗圆柱（4）的圆心之间的距离。

3.根据权利要求2所述的一种可实现宽频带单向高透射的波导型光子晶体异质结构，其特征在于，锗圆柱（4）的半径r1=0.256μm。

4.根据权利要求1所述的一种可实现宽频带单向高透射的波导型光子晶体异质结构，其特征在于，所述第二光子晶体中，二氧化硅圆柱（5）的填充率为r2/a2=0.4，r2表示二氧化硅圆柱（5）的半径，a2表示相邻两个二氧化硅圆柱（5）的圆心之间的距离。

5.根据权利要求4所述的一种可实现宽频带单向高透射的波导型光子晶体异质结构，其特征在于，二氧化硅圆柱（5）的半径r2=0.334μm。

6.根据权利要求1所述的一种可实现宽频带单向高透射的波导型光子晶体异质结构，其特征在于，所述衬底层（8）为二氧化硅材料，其厚度大于1000nm。