[发明专利]基于光子晶体微腔的动态调Q装置和方法

摘要

本发明公开了基于光子晶体微腔的动态调Q装置，包括波长可调谐脉冲激光器、p‑i‑n结电光调制器以及光子晶体微腔‑波导结构；所述光子晶体微腔‑波导结构由前侧光子晶体波导、多模光子晶体微腔、后侧光子晶体波导组成；所述前侧光子晶体波导位于多模光子晶体微腔的左侧，后侧光子晶体波导位于多模光子晶体微腔的右侧。本发明还公开了基于光子晶体微腔的动态调Q方法。本发明结构简单，易于实现和集成，可以通过对多模光子晶体微腔的形状、结构和尺寸的精细设计来自由操控低Q值腔模和超高Q值腔模的谐振频率和Q值大小，使多模光子晶体微腔具有较大的动态调Q范围及较大的工作带宽。

主权项

1.基于光子晶体微腔的动态调Q装置，其特征在于，包括波长可调谐脉冲激光器、p‑i‑n结电光调制器以及光子晶体微腔‑波导结构；所述波长可调谐脉冲激光器用于提供入射信号光；所述p‑i‑n结电光调制器用于对光子晶体微腔折射率进行动态调制；所述光子晶体微腔‑波导结构由前侧光子晶体波导、多模光子晶体微腔、后侧光子晶体波导组成；所述前侧光子晶体波导位于多模光子晶体微腔的左侧，后侧光子晶体波导位于多模光子晶体微腔的右侧；所述光子晶体由圆形空气孔在硅材料平板中构成三角晶格；所述空气孔的直径为0.4a，其中a为光子晶体的晶格常数；所述硅材料平板的厚度为0.5a；所述多模光子晶体微腔由在光子晶体芯片中央沿水平方向移去6至14个空气孔而形成，包含1个低Q值腔模和1个超高Q值腔模，所述低Q值腔模的Q值小于15000；所述超高Q值腔模Q值大于100000；所述较低Q值腔模的谐振频率与入射脉冲信号光的中心频率相同；所述低Q值腔模和超高Q值腔模由将多模光子晶体微腔最左侧和最右侧的空气孔缩小为原来的1/2，并分别向左、右两侧各自水平移动a/3而形成。