[发明专利]基于平板光子晶体高消光比TM光开关

权利要求书

1.一种基于平板光子晶体的高消光比TM光开关，其特征在于，其包括上下两层平板光子晶体相连而成的一个整体；所述上平板光子晶体为一个具有第一平板正方晶格光子晶体，所述第一平板正方晶格光子晶体的元胞由高折射率旋转正方形杆、3个第一平板介质杆和背景介质组成，所述第一平板介质杆沿水平方向布置，所述第一平板介质杆使整个上平板光子晶体形成一个整体，所述第一平板介质杆由高折射率介质套管和套管内的低折射率介质组成，或者由1至3块高折射率平板薄膜组成，或者由低折射率介质组成；所述下平板光子晶体为一个具有完全禁带的第二正方晶格光子晶体，所述第二正方晶格光子晶体的元胞由高折射率旋转正方形杆、3个第二平板介质杆和背景介质组成，所述第二平板介质杆沿水平方向布置，所述第二平板介质杆使以整个下平板光子晶体形成一个整体，所述第二平板介质杆为高折射率介质杆；所述背景介质为低折射率介质；所述TM禁带归一化频率为0.405～0.457(a/λ)。

2.按照权利要求1所述的基于平板光子晶体的高消光比TM光开关，其特征在于,所述第一平板光子晶体的3个第一平板介质杆中的一个位于旋转正方形杆中心的水平中部，其余两个分别与位于水平中部的第一平板介质杆平行，且左右相距0.25a；所述第二平板光子晶体的3个第二平板介质杆中的一个位于旋转正方形杆中心的水平中部，其余两个分别与位于水平中部的第二平板介质杆平行，且左右相距0.25a。

3.按照权利要求1所述的基于平板光子晶体的高消光比TM光开关，其特征在于，所述的第一和第二平板光子晶体中的高折射率旋转正方形杆的旋转角度分别为0°～90°，其边长为0.50a～0.65a；所述第一和第二平板光子晶体元胞内的第一和第二平板介质杆的宽度分别为0.023～0.039a。

4.按照权利要求1所述的基于平板光子晶体的高消光比TM光开关，其特征在于，所述第一平板光子晶体的第一平板介质杆中的套管厚度为0～0.009a；所述套管内的低折射率介质的宽度为所述第一平板介质杆的宽度与所述套管的厚度相减。

5.按照权利要求1所述的基于平板光子晶体的高消光比TM光开关，其特征在于，所述高折射率介质为硅、砷化镓、二氧化钛或者折射率大于2的介质。

6.按照权利要求1所述的基于平板光子晶体的高消光比TM光开关，其特征在于，所述低折射率介质为真空、空气、冰晶石、二氧化硅、有机泡沫、橄榄油或者折射率小于1.5的介质。

7.按照权利要求6所述的基于平板光子晶体的高消光比TM光开关，其特征在于，所述低折射率介质为空气。

8.按照权利要求1所述的基于平板光子晶体的高消光比TM光开关，其特征在于：所述平板光子晶体开关的频率范围为0.4～0.49，所述的TM光开关，第一平板光子晶体位于光路中,第二平板光子晶体位于光路外为一种开关状态，即为光路连通状态，第二平板光子晶体位于光路中，第一平板光子晶体位于光路外为另一种开关状态，即为光路断开状态。

9.按照权利要求1所述的基于平板光子晶体的高消光比TM光开关，其特征在于，所述平板光子晶体开关的频率范围在0.405～0.457(a/λ)，带宽为0.0517(a/λ)，消光比为-42dB～-57dB。

10.按照权利要求1所述的基于平板光子晶体的高消光比TM光开关，其特征在于，第一平板光子晶体和第二平板光子晶体在光路中的位置通过外力调节，所述外力包括机械力、电力和磁力。