Thứ hai, 25/06/2018 00:39
Nghiên cứu bộ lọc quang học bậc cao dựa trên sự ghép nối tiếp của nhiều cộng hưởng qua khe dẫn sóng hẹptrong cấu trúc tinh thể quang tử hai chiều
Hoàng Thu Trang1,2, Ngô Quang Minh1,2*
*Tác giả liên hệ; Email: minhnq@ims.vast.ac.vn
1Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Ngày nhận bài: 09/02/2018; ngày chuyển phản biện: 13/02/2018; ngày nhận phản biện: 15/03/2018; ngày chấp nhận đăng: 22/03/2018
Tóm tắt:
Bài báo này trình bày các kết quả lý thuyết và tính toán mô phỏng của bộ lọc quang học bậc cao sử dụng cấu trúc khe dẫn sóng hẹp trong tinh thể quang tử hai chiều kết hợp với dãy hốc vi cộng hưởng nối tiếp. Sự dẫn sóng trong khe hẹp được thiết kế để tăng khả năng giam giữ và cường độ điện-từ trường bên trong vùng điện môi có chiết suất thấp, điều này làm gia tăng tỷ số Q/V của bộ cộng hưởng được thiết kế từ các khe hẹp đó. Việc ghép nối tiếp nhiều cộng hưởng được phân tích dựa vào phương pháp lý thuyết ghép các mode cộng hưởng trong miền thời gian (CMT). Kết quả lý thuyết được các tác giả kiểm chứng lại bằng mô phỏng qua việc sử dụng phương pháp đạo hàm hữu hạn trong miền thời gian (FDTD). Kết quả cho thấy có sự phù hợp tốt giữa lý thuyết và mô phỏng. Bộ lọc quang học bậc cao dựa trên sự ghép nối tiếp nhiều cộng hưởng được coi là nền tảng để tác giả nghiên cứu các linh kiện quang học tích hợp phẳng.
Từ khóa:
Bộ lọc quang học, phương pháp FDTD, tinh thể quang tử.
A study on high-order optical filters based on coupled resonators through the slot waveguide in two-dimensional photonic crystal
Thu Trang Hoang1,2, Quang Minh Ngo1,2*
1Institute of Materials Science, Vietnam Academy of Science and Technology
2Graduate University of Science and Technology, Vietnam Academy of Science and Tecnology
Received: 9 February 2018; accepted: 22 March 2018
Abstract:
In this paper, we present the theoretical and numerical results of the high-order optical filters based on the slotted two-dimensional photonic crystal waveguide conjugated with multiple coupled resonators. Slotted waveguide is designed to enhance the electromagnetic intensity and confine the light in the narrow area with low refractive index, so that the figure-of-merit (Q/V) of the resonators is significantly enhanced. The coupling among the resonators is analyzed theoretically, based on the coupled-mode theory in time (CMT). We perform the finite-difference time-domain (FDTD) simulation to confirm the CMT analysis. It is shown that the good agreement between the theory and the simulation. This result will provide a general guide line for planar photonic integrated circuits.
Keywords:
FDTD method, Optical filter, Photonic crystal
Classification number:
1.3