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公开(公告)号：CN104977651B
公开(公告)日：2018-05-25
申请号：CN201410129855.4
申请日：2014-04-01
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 复旦大学
IPC: G02B6/122
CPC classification number: G02B1/005 , G02B27/0012 , G02B27/1006 , G02B27/126
Abstract: 本发明提供一种超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，包括以下步骤：S1：选定介质材料，确定光子晶体的结构类型和结构参数；S2：获得光子晶体的等频图，寻找自准直区域；S3：获得所述等频图中各点的群速度分布，寻找低群速度区域；S4：优化光子晶体的结构参数，使光子晶体等频图中的自准直区域与低群速度区域尽可能重合，并把该重合区域定为工作区域；S5：获得等入射角线，并旋转所述光子晶体，使所述等入射角线与所述工作区域相交，并在交点中选取合适的入射角，完成光子晶体超棱镜的设计。当光以上述入射角入射时，光子晶体对光的频率非常敏感，能显著地把不同频率的光分开。本发明的光子晶体超棱镜集成性好，适用范围广，具有重要实用价值。
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公开(公告)号：CN104977651A
公开(公告)日：2015-10-14
申请号：CN201410129855.4
申请日：2014-04-01
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 复旦大学
IPC: G02B6/122
CPC classification number: G02B1/005 , G02B27/0012 , G02B27/1006 , G02B27/126
Abstract: 本发明提供一种超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，包括以下步骤：S1：选定介质材料，确定光子晶体的结构类型和结构参数；S2：获得光子晶体的等频图，寻找自准直区域；S3：获得所述等频图中各点的群速度分布，寻找低群速度区域；S4：优化光子晶体的结构参数，使光子晶体等频图中的自准直区域与低群速度区域尽可能重合，并把该重合区域定为工作区域；S5：获得等入射角线，并旋转所述光子晶体，使所述等入射角线与所述工作区域相交，并在交点中选取合适的入射角，完成光子晶体超棱镜的设计。当光以上述入射角入射时，光子晶体对光的频率非常敏感，能显著地把不同频率的光分开。本发明的光子晶体超棱镜集成性好，适用范围广，具有重要实用价值。
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公开(公告)号：CN104678491B
公开(公告)日：2018-11-09
申请号：CN201310625054.2
申请日：2013-11-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 复旦大学
Abstract: 本发明提供一种支持高频率敏感度自准直现象的光子晶体及设计方法和应用。其中，所述支持高频率敏感度自准直现象的光子晶体具有由至少两种材料形成的周期性折射率分布；且光子晶体色散空间内的某个能带内存在平直的等频线或平坦等频面、且在平直等频线或平坦等频面所在频率附近等频线或等频面曲率随频率的变化率至少比真空中提高50倍。由于本发明的光子晶体在自准直点附近等频线或等频面曲率随频率剧烈变化，使得光束衍射强度很容易受到频率改变和材料折射率变化的影响，可以用于调控光束衍射强度、探测折射率等。
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公开(公告)号：CN104678491A
公开(公告)日：2015-06-03
申请号：CN201310625054.2
申请日：2013-11-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 复旦大学
CPC classification number: G02B1/005 , G02B6/1225 , G02F1/3511 , G02F2202/30 , G02B27/0012
Abstract: 本发明提供一种支持高频率敏感度自准直现象的光子晶体及设计方法和应用。其中，所述支持高频率敏感度自准直现象的光子晶体具有由至少两种材料形成的周期性折射率分布；且光子晶体色散空间内的某个能带内存在平直的等频线或平坦等频面、且在平直等频线或平坦等频面所在频率附近等频线或等频面曲率随频率的变化率至少比真空中提高50倍。由于本发明的光子晶体在自准直点附近等频线或等频面曲率随频率剧烈变化，使得光束衍射强度很容易受到频率改变和材料折射率变化的影响，可以用于调控光束衍射强度、探测折射率等。
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公开(公告)号：CN102790253A
公开(公告)日：2012-11-21
申请号：CN201110128183.1
申请日：2011-05-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 一种定向耦合器，利用二维长方晶格柱状光子晶体的自准直效应实现，属于半导体光学技术领域。该定向耦合器通过在相邻两排硅柱的长边中间引入一定数量、相同尺寸的耦合柱体，这样，在一排柱体中传播的自准直光束被引入的中间柱体耦合到另一排柱体中继续自准直传播，通过控制中间柱体的数量可以控制两排柱体中自准直光束传输功率的比例，从而实现相邻两排硅柱间的光耦合。相对于传统定向耦合器，本发明提供的光子晶体定向耦合器能够将器件耦合长度控制在10μm以内甚至更短，这使总体器件的长度极大缩短，结构更为紧凑。同时，通过控制中间柱体的数量可以控制两排柱体中自准直光束传输功率的比例，能够灵活控制耦合效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102790253B
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN201110128183.1
申请日：2011-05-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 一种定向耦合器，利用二维长方晶格柱状光子晶体的自准直效应实现，属于半导体光学技术领域。该定向耦合器通过在相邻两排硅柱的长边中间引入一定数量、相同尺寸的耦合柱体，这样，在一排柱体中传播的自准直光束被引入的中间柱体耦合到另一排柱体中继续自准直传播，通过控制中间柱体的数量可以控制两排柱体中自准直光束传输功率的比例，从而实现相邻两排硅柱间的光耦合。相对于传统定向耦合器，本发明提供的光子晶体定向耦合器能够将器件耦合长度控制在10μm以内甚至更短，这使总体器件的长度极大缩短，结构更为紧凑。同时，通过控制中间柱体的数量可以控制两排柱体中自准直光束传输功率的比例，能够灵活控制耦合效率。
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公开(公告)号：CN102789024B
公开(公告)日：2013-08-14
申请号：CN201110129324.1
申请日：2011-05-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G02B6/125
Abstract: 一种T型分支波导，利用SOI基二维平板柱状光子晶体的自准直效应实现输入光信号的180°分束传播，属于半导体光学技术领域，包括SOI衬底、在SOI衬底顶层硅刻蚀形成的硅柱区域以及将硅柱区域与外部光纤或其他器件连接的SOI条形波导。其中：硅柱区域中，刻蚀形成的硅柱呈长方晶格排列在SOI顶层硅上，硅柱的深度为SOI顶层硅的厚度，SOI条形波导为T型分支波导的输入波导，且距离硅柱区域与所述SOI条形波导平行的两边界均有一距离。该T型分支波导对于入射光束角度极不敏感，分束区的长度可以控制在10μm以内，极大缩短总体器件长度，结构更为紧凑；同时，其具有较大的制备容差和更灵活的设计。
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公开(公告)号：CN102135694A
公开(公告)日：2011-07-27
申请号：CN201010101399.4
申请日：2010-01-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G02F1/35
Abstract: 本发明提供一种利用变换光学器件远程调控共振腔中电磁波行为的方法，其首先根据待调控的共振腔品质因子Q或共振频率ω需要被调控的范围，确定反射系数或等效腔长的调控范围，再根据预先设定的变换光学器件与待调控共振腔之间的空间位置、及所确定的调控范围确定变换光学器件的材料特性，进而选取相应变换光学器件，接着将所选取变换光学器件和待调控共振腔按照预先设定的空间位置相应放置，最后根据所选取变换光学器件的介电常数和磁导率特性确定能被有效调控的电磁波频率范围，使处于频率范围内的电磁波自待调控共振腔中发射后，即能实现调控，其调控不仅能无损反复进行，而且还具有隐蔽性，还可实现增强发射、激光开关、调节频率和信号调控功能。
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公开(公告)号：CN102789024A
公开(公告)日：2012-11-21
申请号：CN201110129324.1
申请日：2011-05-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 一种T型分支波导，利用SOI基二维平板柱状光子晶体的自准直效应实现输入光信号的180°分束传播，属于半导体光学技术领域，包括SOI衬底、在SOI衬底顶层硅刻蚀形成的硅柱区域以及将硅柱区域与外部光纤或其他器件连接的SOI条形波导。其中：硅柱区域中，刻蚀形成的硅柱呈长方晶格排列在SOI顶层硅上，硅柱的深度为SOI顶层硅的厚度，SOI条形波导为T型分支波导的输入波导，且距离硅柱区域与所述SOI条形波导平行的两边界均有一距离。该T型分支波导对于入射光束角度极不敏感，分束区的长度可以控制在10μm以内，极大缩短总体器件长度，结构更为紧凑；同时，其具有较大的制备容差和更灵活的设计。
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公开(公告)号：CN102789023A
公开(公告)日：2012-11-21
申请号：CN201110128181.2
申请日：2011-05-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 一种光子晶体分束器，利用SOI基二维平板空气孔光子晶体的自准直效应实现输入光信号的分束传播，属于半导体光学技术领域，包括SOI衬底、在SOI衬底顶层硅刻蚀形成的空气孔区域以及将空气孔区域与外部光纤或其他器件相连的SOI条形波导。其中：空气孔区域中，刻蚀形成的空气孔呈正方晶格排列在SOI顶层硅上，其深度即为SOI顶层硅的厚度，SOI条形波导即为分束器的输入波导，其距离空气孔区域与之平行的两边界均有一距离。该分束器分束区的长度可以控制在10μm以内，这使总体器件的长度极大缩短，结构更为紧凑；同时，其具有较大的制备容差和更灵活的设计，能够更为广泛的用在未来的光子芯片中。
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