二维长方形缺陷体光子晶体的多通道滤波与分束器特性研究

本文主要探讨的是基于二维正方晶格光子晶体的新型光学器件设计，特别是针对长方形缺陷体的特性进行深入研究。研究人员利用时域有限差分方法，系统地分析了长方形缺陷体的谐振频率与其尺寸、排列方向之间的关系。在这个基础上，他们探索了如何通过调整缺陷体的排列方式以及与输入和输出波导的耦合程度，来优化滤波和分束功能。 首先，通过固定其他参数，当改变长方形缺陷体的尺寸和排列角度时，发现其谐振频率表现出明显的依赖性。这为设计可调谐的光子晶体滤波器提供了理论基础，滤波器能够根据需要过滤特定的光波频率，从而实现高效的信息处理和信号传输。 其次，研究还着重于开发了一种特殊的三通道光学器件，这种器件结合了光子晶体波导的分支特性与缺陷的选择性特性。其中一个中心波导能够允许两个特定频率的光线通过，而两侧的输出波导则具有选择性，对输入的不同频率实现区分性的传输，实现了滤波和分束两种功能的协同作用。这种设计对于全光集成电路有着显著的优势，因为它可以在单一结构中实现多种功能，简化了系统设计并降低了复杂性。 未来，这种基于长方形缺陷体的二维光子晶体多通道滤波器和分束器有巨大的应用潜力，特别是在通信、数据处理、光学信号处理等领域，它可能被用于光纤通信系统中的信号筛选、多路复用和解复用，或者在光学计算和光开关中实现高效的频率控制。随着科技的发展，这种创新的设计技术有望推动光电子集成技术的进步，为未来的光电子设备提供更为高效、灵活和微型化的解决方案。