[发明专利]一种基于二维光子晶体的偏振无关慢光波导装置

权利要求书

1.一种基于二维光子晶体的偏振无关慢光波导装置，其特征在于：

包括方形结构硅片，在所述方形结构硅片的表面上沿硅片长边的方向顺序排列刻蚀以硅片中心线为对称轴的八排圆形空气孔，

每排圆形空气孔均以三角晶格排列，各空气孔之间的间距为三角晶格常数a；晶格常数a为394nm，入射波长为1515nm～1582nm或晶格常数a为76.4μm，入射波长为293.8μm～306.8μm；

在硅片的对称轴上设有一排未刻蚀的圆形空气孔，该排圆形空气孔形成线缺陷，线缺陷宽度为w＝1.9a；

临近线缺陷的两排圆形空气孔半径R＝0.4a，其余六排圆形空气孔半径R_out＝0.47a；

在圆形空气孔圆心处填充碲材料形成圆形介质柱，所述圆形介质柱的半径为r_in＝0.33a。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维光子晶体的偏振无关慢光波导装置，其特征在于：所述晶格常数a＝ω×λ，其中，ω为慢光工作频带的中心频率，λ为慢光工作中心波长。

3.根据权利要求1所述的一种基于二维光子晶体的偏振无关慢光波导装置，其特征在于：评价慢光的群速度色散特性，用二阶色散系数来表示，由公式(2)求得：

在光子晶体慢光波导中，引入归一化延迟带宽积：Normalized delay bandwidthproduct(NDBP)，其计算方法为：

其中为在带宽Δω范围内的平均群折射率，其计算公式为：

。

4.根据权利要求3所述的一种基于二维光子晶体的偏振无关慢光波导装置，其特征在于：由平面波展开法计算得，在1515nm～1582nm波长内，TE偏振与TM偏振的入射光信号在波导内传播时，都将获得约为10的群折射率，带内群 速度色散系数为β₂＜10⁴(ps²/km)，归一化延迟带宽积为TE：NDBP＝0.354；TM：NDBP＝0.346，波导具有良好的延迟慢光性能。

5.根据权利要求3所述的一种基于二维光子晶体的偏振无关慢光波导装置，其特征在于：由平面波展开法计算得，在293.8μm～306.8μm波长，即1THz频率附近内，TE偏振与TM偏振的入射光信号在波导内传播时，都将获得约为10的群折射率，带内群速度色散系数为β₂＜10⁴(ps²/km)，归一化延迟带宽积为TE：NDBP＝0.354；TM：NDBP＝0.346，波导具有良好的延迟慢光性能。