[发明专利]基于光子晶体交叉分光波导的超短单脉冲光发生器

权利要求书

1.一种基于光子晶体交叉分光波导的超短单脉冲光发生器，其特征在于：包含在二维光子晶体中的一个多分支交叉波导，该交叉波导为十字交叉波导或X交叉波导；所述十字交叉波导与信号光输入波导、参考光输入波导垂直交叉，在所述交叉波导的交叉处设置有介质杆构成波导点缺陷，形成交叉分光结构；其一个分支波导分别与信号光、参考光相连接，另一个分支波导输出单脉冲光。

2.根据权利要求1所述基于光子晶体交叉分光波导的超短单脉冲光发生器，其特征在于，所述二维光子晶体由硅或其它高折射率介质杆在空气或其它低折射率背景介质材料中呈二维周期性排列构成，该光子晶体的光子禁带覆盖了工作波长的取值，优选地，低折射率介质材料为空气，高折射率介质取为硅，周期结构光子晶体的晶格常数取为aμm，介质杆的半径取为0.18aμm，工作波长取为2.9762aμm。

3.根据权利要求1所述基于光子晶体交叉分光波导的超短单脉冲光发生器，其特征在于，所述信号光输入波导、参考光输入波导和输出波导为光子晶体线缺陷波导，波导中传输的光波的波长位于波导两侧的光子晶体的光子禁带波长范围内。

4.根据权利要求3所述基于光子晶体交叉分光波导的超短单脉冲光发生器，其特征在于，所述信号光输入波导、参考光输入波导或输出波导的长度不小于3个晶格周期或晶格常数，信号光输入波导、参考光输入波导的长度不同。

5.根据权利要求1或3所述基于光子晶体交叉分光波导的超短单脉冲光发生器，其特征在于，所述信号光在输入波导中的传输光程与参考光在参考光输入波导中的传输光程的光程差约为波长的整数倍，即光程相位差约为2π的整数倍，信号光与参考光初位相相同；所述的传输光程差包含信号光与参考光的初位相差折合的等效光程差，该等效光程差约为波长的整数倍，即等效光程相位差约为2π的整数倍，信号光与参考光初位相不同。

6.根据权利要求1或3所述基于光子晶体交叉分光波导的超短单脉冲光发生器，其特征在于，所述信号光输入波导、参考光输入波导的光程差的最优值，可以获得较好的单脉冲，相应的高低逻辑幅度比达到最大，脉冲宽度达到最小。

7.根据权利要求1所述基于光子晶体交叉分光波导的超短单脉冲光发生器，其特征在于，所述交叉波导交叉处的波导缺陷介质杆为线性介质杆，优选地，所述波导缺陷介质杆与构成光子晶体的介质杆的材料为同一种材料，其半径取为0.292aμm。

8.根据权利要求1所述基于光子晶体交叉分光波导的超短单脉冲光发生器，其特征在于，所述交叉波导产生的单脉冲的脉宽为该结构中的信号光输入波导、参考光输入波导的相位差除以工作波长圆频率，即为2mπ/ω，其中m为自然正整数，ω为工作波长圆频率。

9.根据权利要求1所述基于光子晶体交叉分光波导的超短单脉冲光发生器，其特征在于：所述的X交叉波导与两波导成非90度的角度交叉，优选地，非90度交叉包括30度、45度、60度交叉。

10.根据权利要求1所述的基于光子晶体交叉分光波导的超短单脉冲光发生器，其特征在于：所述的分支波导为直波导或弯曲波导。