[发明专利]一种高效率的多频点1×3光子晶体分束器结构

权利要求书

1.一种1×3光子晶体分束器的实现方法，其特征在于：该光子晶体分束器是基于空气孔三角晶格二维光子晶体结构，即空气孔硅介质背景结构，其中硅的折射率为3.48；在光子晶体中移除空气孔形成1×3光子晶体波导，并在其1×3分支连接处和上下两120°弯曲波导处引入合适大小和角度的三角形柱以构成1×3光子晶体分束器结构。

2.根据权利要求1所述的一种1×3光子晶体分束器的实现方法，其特征在于1×3光子晶体波导的具体设计方法，即：将光子晶体中间一行空气孔移除形成W1波导；在W1波导的两侧对称的沿60°方向移除两排空气孔，形成120°的Y分支波导；在Y分支的两端分别水平的移除一行空气孔形成W1波导，由此构成1×3光子晶体波导。

3.根据权利要求1所述的一种1×3光子晶体分束器的实现方法，其特征在于三角形柱引入的具体实现方法，即：1×3光子晶体波导交叉构成的1×3分支连接处的中心线两侧放置两个直角三角形柱，其距中心线的垂直距离d可调，两直角三角形斜边与水平方向夹角为30°，水平边长度L为2(a-r)；在Y分支末端与W1波导连接的120°弯曲拐角处，分别放置一个等腰三角形空气柱，其底边与水平方向夹角为30°。

4.根据权利要求1所述的一种1×3光子晶体分束器的实现方法，其特征在于：将中间W1波导的左端作为输入通道；上下两个W1波导和中间W1波导的右端作为三个输出通道。

5.根据权利要求1所述的一种1×3光子晶体分束器，其特征在于：所述光子晶体结构包含的空气柱阵列大小为27×30，结构尺寸仅为11.5μm×15μm，利于集成。

6.如权利要求1所述的一种1×3光子晶体分束器，其分束方法在于：在各分支连接处引入合适角度和大小的三角形柱，可以有效的引导光进入各分支波导，一则能方便的控制三路输出通道的功率分配，二则能有效的提高分束效率。

7.如权利要求6所述的一种1×3光子晶体分束器的分束方法，其特征在于：改变1×3分支连接处两直角三角形柱的折射率n，可调整分束器各输出通道的透射率和总输出功率。

8.根据权利要求6所述的一种1×3光子晶体分束器的分束方法，其特征在于：调节1×3分支连接处两直角三角形空气柱距结构水平中心线的距离d，可实现三个输出通道在指定频率点的功率均匀分配。

9.采用权利要求1所述的一种1×3光子晶体分束器进行分束时，能实现1472nm到1622nm宽150nm波长范围的较平坦分束。

10.采用权利要求1所述的一种1×3光子晶体分束器进行分束时，能同时在多个谐振波长(1468nm、1494nm、1538nm、1550nm、1570nm和1620nm)处实现高效率的1×3功率均匀分配，且在六个功率均分频率点处，三通道总输出功率均在99％以上。