椭圆柱微腔光子晶体耦合腔波导慢光特性研究

"该研究论文探讨了椭圆柱微腔光子晶体耦合腔光波导(Slow Light Performances of Photonic Crystal Coupled Resonator Optical Waveguides)的慢光特性，通过调整结构参数来优化慢光效果和缓存能力。" 在光学领域，光子晶体是具有周期性结构的材料，能够对光的传播产生显著影响。光子晶体耦合腔光波导(Photonic Crystal Coupled Resonator Optical Waveguides, PC-CROW)是一种特殊的光波导结构，它由大介质柱和椭圆介质柱围绕的微腔组成。这种设计允许光在其中以显著低于真空光速c的速度传播，即实现了慢光现象。慢光技术在光通信、信息处理和光存储等方面具有广泛的应用潜力。 在这项研究中，研究人员首先采用直径为0.25a的普通介质柱和直径为0.35a的大介质柱环绕微腔，这里的a是光子晶体的晶格常数。在这种配置下，导模群速度降低到2.37×10^-4c，相较于均匀介质柱微腔波导的最大群速度，减少了一个数量级。然而，存储容量也因此有所下降。 为了改进PC-CROW的慢光性能和缓存特性，研究者将大介质柱改为椭圆形状，椭圆的长轴设为0.42a，短轴设为0.20a。这一改变带来了更显著的慢光效果，导模群速度进一步减小到2.3053×10^-4c，同时存储容量提升至9.8214比特。此外，品质因子Q也达到了最大值3575.1，表明光在微腔中的谐振行为得到了优化，增强了光能的储存和操控能力。 关键词涉及的研究方向包括：材料科学，慢光技术，缓存能力，光子晶体结构以及耦合腔光波导的设计与优化。这篇论文的分类号和文献标识码分别对应于光学技术(TN202)和光电子技术(TN203)，属于信息技术和物理学的交叉领域。文章的doi为10.3788/AOS201535.0416002，可以用于后续的引用和检索。 这项研究通过创新的结构设计，成功提升了光子晶体耦合腔光波导的慢光效果和缓存性能，为未来光通信和信息处理系统的设计提供了新的思路和潜在的技术支持。