[实用新型]一种基于磁光介质与PT对称结构的多通道信号选择器

说明书

本实用新型公开了一种基于磁光介质与PT对称结构的的多通道信号选择器，属于微型光电子器件领域。该信号选择器包括介质基板和设置在其上的介质柱阵列，第一阵列和第三阵列对称地设置在介质基板的两端，第二阵列设置在第一阵列和第三阵列之间，第四阵列和第五阵列设置在第一阵列与第二阵列之间，第四阵列和第五阵列之间设有第一通道，第六阵列和第七阵列设置在第二阵列与第三阵列之间，第六阵列和第七阵列之间设有第二通道，第四阵列和第五阵列、第六阵列和第七阵列为宇称‑时间对称结构。本实用新型可通过改变外加磁场方向控制电磁信号在两个通道进行选择性传输，或实现信号局域存储，具有传输稳定、方向可控、多通道非互易性传输的优点。

技术领域

本实用新型属于微型光电子器件领域，具体地说，涉及一种基于磁光介质与PT对称结构的的多通道信号选择器。

背景技术

光子晶体是一种由多种材料周期或非周期性组成的人工合成材料，由于其对电磁波传播优良的控制能力，引来了越来越多的关注。磁光光子晶体作为一种特殊的光子晶体，当处于外加静态磁场作用下时它的磁导率或介电常数会呈现出张量形式，外加磁场会打破时间反演对称性使信号单向传输，这种在二维光子晶体内的单向传输电磁波模式是束缚在特定复合磁光晶体边界的传播态模式，它的产生类似于在强磁场作用下的量子霍尔效应，因此将其称之为光子晶体的边界态(edge states)。同时值得注意的是这种单向传播特性非常稳定，不受障碍物的影响可以稳定传输。这一现象为设计新型的非互易性光学器件提供了一种新的机制，相应研制的单向传输的光学器件成为研究的热点，比如新型磁光环形器、可调谐单向交叉波导分配器和磁光开关。

另一方面，在科学发展和现代社会的技术需求，光局域和慢光效应都占有非常重要的位置，涉及范围包括：光信息存储、增强的光信号、全光通信等。要实现光局域，一般采用外部机制实现，例如，使用金属材料致使光反射或者利用光子带隙。当光子晶体的周期性完整，由于其带隙特性，光流无法在当中传输，只有通过构造缺陷态局域光或者控制光的传输方向，如点缺陷是局部性破坏光子晶体周期结构，可以将光流“约束”在微腔之中。而在无缺陷下实现的光局域具有更加重要的实际意义，而且可调且容易实现的局域态非常重要，通过两点所对应的群速度方向相反，能流相向而行，相互抵消，导致光流速度变慢或者产生自陷现象。

同时近年来，宇称-时间(Parity-Time，PT)对称的光学波导体系被发现有很多独特的光学性质，在光子信息处理以及集成光学方面具有重要的应用价值，与普通结构相比，PT对称系统中出现了众多奇异现象如光能量振荡现象、非互易性的光传输，信号放大透射增强，光隔离等等。

但是基于磁光材料与宇称-时间(PT)结构目前鲜有研究，特别是在二维光子晶体及波导设计中将磁光与PT结构相结合的结构及其特殊的光学特性研究结果鲜有耳闻，而且在现代微波和光通信中，在一个微光电子器件中同时具有光局域或磁存储和单向传输的非互易性特性目前鲜有报道，而当前迫切需要的正是设计研制具有复合多功能的新型元器件。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于PT对称结构和磁光材料的多通道信号选择器，该信号选择器充分利用了磁光介质与PT对称结构信号放大的优点，可实现光局域和方向可选可控的单向传输。

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：