欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13336804447 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13336804447
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2023102043481
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2026-01-27
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种能够实现分频和/或分束的拓扑光波导器件,其特征在于,包括由第一晶胞UC1周期性排列构成的第一光子晶体模块PC1,由第二晶胞UC2周期性排列构成的第二光子晶体模块PC2;

第一晶胞UC1、第二晶胞UC2均为空气背景中的三个短轴为la、长轴为lb的菱形介质柱围绕晶胞中心呈中心对称方式排列而成的正六边形状的笼目晶胞,相邻两个笼目晶胞的中心之间的距离为晶格常数a;所述第一晶胞UC1中菱形硅介质柱中心与晶胞中心的距离为d1=

0.39a,所述第二晶胞UC2中菱形硅介质柱中心与晶胞中心的距离为d2=0.19a;

第一光子晶体模块PC1具有拓扑非平庸的性质,第二光子晶体模块PC2具有拓扑平庸的性质;

至少一个第一光子晶体模块PC1与至少一个第二光子晶体模块PC2通过拼接构成具有至少一个边界1、至少一个边界2;

位于所述边界1一侧的第一光子晶体模块PC1的瓦尼尔(Wannier)中心与位于边界1另一侧的第二光子晶体模块PC2的瓦尼尔(Wannier)中心错列开来;

位于所述边界2一侧的第一光子晶体模块PC1的瓦尼尔(Wannier)中心与位于边界2另一侧的第二光子晶体模块PC2的瓦尼尔(Wannier)中心呈相同的阵列排列。

2.根据权利要求1所述的拓扑光波导器件,其特征在于,所述第一光子晶体模块PC1与第二光子晶体模块PC2的数量均为两个,拼接构成两个边界1、两个边界2,两个边界1、两个边界2在交点O处相交。

3.根据权利要求2所述的拓扑光波导器件,其特征在于,第一光子晶体模块PC1与第二光子晶体模块PC2绕交点O的交替分布。

4.根据权利要求3所述的拓扑光波导器件,其特征在于,两块第一光子晶体模块PC1是第一晶胞UC1排列组成的短轴为16a、长轴为 菱形模块,两块第一光子晶体模块PC1分别位于交点O左右两边;第二光子晶体模块PC2由第二晶胞UC62排列组成的短轴为16a、长轴为 菱形模块,上下两块第二光子晶体模块PC2分别位于交点O上下两边、且互为镜像对称。

5.根据权利要求1‑4中任一项所述的拓扑光波导器件,其特征在于,所述第一晶胞UC1、第二晶胞UC2的晶格常数均为a=0.5μm,晶胞的横截面均为正六边形,三个菱形硅介质柱的轴线分别位于等边三角形的三个顶点上,等边三角形的中心与原胞中心重合。

6.根据权利要求1‑4中任一项所述的拓扑光波导器件,其特征在于,所述第一晶胞UC1、第二晶胞UC2的三个介质柱均为相同的介质柱。

7.根据权利要求6所述的拓扑光波导器件,其特征在于,所述介质柱为菱形硅介质柱,其短轴为la=0.2a,长轴为lb=0.346a。

8.根据权利要求7所述的拓扑光波导器件,其特征在于,所述第一光子晶体模块PC1与第二光子晶体模块PC2构成的边界1处能够实现拓扑边界态的频率范围为0.324(2πc/a)‑

0.363(2πc/a),但因0.324(2πc/a)‑0.330(2πc/a)的频率不处于光子带隙内,所以此拓扑边界态能够供频率范围为0.330(2πc/a)‑0.363(2πc/a)的光沿着边界1处传输,其中,c为真空中光速。

9.根据权利要求7所述的新型拓扑光子晶体结构,其特征在于,所述第一光子晶体模块PC1与第二光子晶体模块PC2构成的边界2能够实现拓扑边界态的频率范围为0.352(2πc/a)‑0.388(2πc/a);能够供频率范围为0.352(2πc/a)‑0.388(2πc/a)的光沿着边界2处传输,其中,c为真空中光速。

10.权利要求1‑9中任一项所述的拓扑光波导器件用于对光源进行分频和/或分束。