[发明专利]一种高耦合效率的复合型二维光子晶体的设计方法

摘要

一种高耦合效率的复合型二维光子晶体的设计方法，其特征在于：根据工作波长，选择光子晶体的介质柱材料和背景材料；设光子晶体晶格周期为常数a；介质柱沿垂直于纸面的z方向放置并固定；设计长M×a，宽N×a的光子晶体结构，取长边所在方向为x方向，垂直于x方向为y方向；然后在x方向上取光子晶体中间位置，并将该位置处沿y方向的所有介质柱丢失，形成波导结构，入射光从光子晶体结构下方入射进该波导结构；将光子晶体出射层的介质柱截面尺寸减小，并将此层第偶数个介质柱向下平移，形成褶皱结构；将褶皱层下面一层第偶数个介质柱去掉，形成点缺陷结构；本发明所设计的结构使表面模的激发得到增强，能极大的提高定向辐射的能量，同时出射波束的收敛性也得到了改善。

主权项

1.一种高耦合效率的复合型二维光子晶体的设计方法，其特征在于以下步骤：(1)根据工作波长λ，选择合适的二维光子晶体的介质柱材料和背景介质材料；(2)设介质柱和背景介质构成的二维光子晶体的晶格周期为常数a；(3)取介质柱的截面尺寸为D，假设垂直于纸面向外方向为z轴正方向，介质柱沿z方向放置并固定；(4)设计一个长为M×a，宽为N×a的二维光子晶体结构，假设长边所在的方向为水平方向，取水平向右的方向为x轴正方向，垂直于x方向并且向上的方向为y轴正方向；(5)取该二维光子晶体在x方向上的中间位置，并且将该位置及由该位置沿y方向向上的所有介质柱丢失，形成波导结构，入射光从光子晶体结构下方入射进该波导结构；(6)将该二维光子晶体出射层的所有介质柱截面尺寸减小为r，并且将这一层第偶数个介质柱向下方平移d，形成褶皱结构；(7)将褶皱层下面一层介质柱中的第偶数个晶格去掉，形成点缺陷结构；一种高耦合效率的复合型二维光子晶体结构设计完成；(8)利用现有技术手段完成上述设计所得结构的制作。