[发明专利]基于光子晶体波导的十字型环行器

摘要

本发明公开了一种基于光子晶体波导的十字型环行器，它包括一个四个端口的十字交叉的光子晶体波导；十字交叉光子晶体波导的中心放置一个方形磁光介质杆；位于交叉波导中心的四个拐角处设置四个方形介质杆切角成为直角边与背景方形介质杆边长相同的等腰直角三角形以分别形成四个拐角介质杆；拐角介质杆与其对应格点位置的左边重合或不重合；所述光子晶体由高折射率介质杆在低折射率介质背景周期排列而成；光子晶体归一化频率为0.4073～0.4160,插入损耗为大于等于0.02dB，小于0.2dB，其隔离端与输入端的隔离度大于14dB。本发明结构体积小，集成度及电磁波传输效率高，便于集成而且高效环行，可广泛应用于微波、太赫兹和光通信波段。

主权项

一种基于光子晶体波导的十字型环行器，其特征在于：其包括一个四个端口的十字交叉的光子晶体波导；十字交叉光子晶体波导的中心放置一个方形磁光介质杆；位于交叉波导中心的四个拐角处设置四个方形介质杆切角成为直角边与背景方形介质杆边长相同的等腰直角三角形以分别形成四个拐角介质杆；所述拐角介质杆与其对应格点位置的左边重合或不重合；所述光子晶体由高折射率介质杆在低折射率介质背景周期排列而成；所述高折射率介质材料为硅；所述低折射率介质材料为空气，所述光子晶体中的硅介质柱半径为0.28a～0.3344a，归一化频率为0.4073～0.4160、分离因子为0.7634～0.8056、磁光介质杆边长为0.2745a～0.2863a、拐角介质杆中心距为1.2488a～1.3852a，其插入损耗为大于等于0.02dB，小于0.2dB，其隔离端与输入端的隔离度大于14dB，其中a为光子晶体的晶格常数，分离因子为磁光介质的磁导率张量的第1行第2个量的绝对值与第1行第1个量的值的比值，归一化频率为ωa/2πc，ω为圆频率，c为真空中光速。