光子晶体耦合波导实现宽带慢光：理论与验证

"基于光子晶体耦合波导的宽带慢光研究" 本文探讨了在集成光学领域中，利用光子晶体结构实现宽带慢光的一种创新方法。文章中提出了一种设计，即在完整的三角晶格光子晶体中引入两线缺陷，形成耦合波导结构。这种结构的独特性在于其能产生群速度接近于零的谱带，这是慢光效应的基础。通过调整波导宽度，可以实现不同频率光的色散补偿，从而拓宽慢光的有效带宽。 作者们进行了深入的结构参数分析，寻找最佳的光子晶体耦合波导设计，最终获得了13.24纳米的带宽和平均群折射率28的理想宽带慢光。为了验证理论模型的准确性，他们采用了二维时域有限差分（FDTD）算法进行数值模拟。结果显示，经过耦合波导传输的高斯脉冲在时域内的相对展宽小于10%，这意味着信号的保真度较高，这对光通信和光信息处理等应用具有重要意义。 该研究对于理解光子晶体中的光传播特性、优化慢光器件设计以及潜在的光子学应用如光存储、光开关和光延迟线等方面都提供了新的见解。通过耦合波导的色散管理，可以有效地控制光的传播速度，这对于未来高速光通信系统中信号处理和信息传输的延时控制具有重大价值。 这篇研究展示了光子晶体耦合波导在实现宽带慢光方面的潜力，不仅为光子学研究提供了新的思路，也为相关技术的实际应用奠定了理论基础。通过精细的结构设计和有效的色散管理，可以预期在未来的信息处理和光通信设备中看到更高效、更宽带的慢光器件。