哈工大研制出可定向放光的级联光子晶体
时间:11-12
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中国哈尔滨工业大学的物理学家透过计算机仿真,展示一种简单的级联(cascade)光子晶体结构设计,该结构具有自准直(self-collimating)的特性,能将约80%的输入能量转换成定向(directional)放射的光束,因此能有效地把光耦合到光纤、脊形波导(ridgewaveguides)以及透镜中。
哈大的丁卫强(WeiqiangDing)先生表示,此光子晶体结构能产生许多自准直的光束,这些光束互相干涉的结果使出射的光具有高度方向性。Ding以及他的同事承认他们并不是第一个提出此种概念的团队,但认为他们设计能够很容易地制造出来。在他们的设计中,首先移除正方晶格光子晶体中的一排圆柱,使其成为光子晶体波导,接着在波导的出射面覆盖一层与原结构一样但尺寸放大的光子晶体。
稍早曾有其它研究团队提出,表面具有周期性凹槽(periodiccorrugation)的金属光子晶体具有定向放光的特性,根据哈大团队的说法,他们的级联光子晶体结构所放出的光可与前者媲美,但在制造方面要简单多了。
此研究团队是以有限差分时域法(FDTD)来计算输出场的模态以及透射系数。Ding表示,计算时间是他们最大的挑战,目前他们是以二维模型来加速计算过程,不过为了贴近实际,他们计划转换成更实际的三维结构,并采取更精细的格点来计算。