含色散增益介质光子晶体微腔的光学特性

韩艳玲; 王宏

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

含色散增益介质光子晶体微腔的光学特性

韩艳玲 , 王宏

文章导航 > 激光技术 > 2008 > 32(2): 207-209

引用本文:

Citation:

含色散增益介质光子晶体微腔的光学特性

韩艳玲^1,2,
王宏^3,4

1.
华中科技大学人工智能研究所武汉 430074;
2.
中国地质大学物理系武汉 430074;
3.
深圳大学电子科学与技术学院太赫兹技术中心深圳 518060;
4.
电子科技大学物理电子学院成都 610054

作者简介: 韩艳玲(1965- ),女,副教授,研究方向为微腔激光器、电磁波理论.E-mail:wanghong745@sohu.com.

基金项目:
湖北省自然科学基金资助项目(2006ABA345)
中图分类号: O437

Optical properties of one-dimensional photonic crystal containing dispersive and active medium

HAN Yan-ling^1,2,
WANG Hong^3,4

1.
Institute of Artificial Intelligence, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China;
2.
Department of Physics, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China;
3.
Center of THz Technology, College of Electronic Engineering and Technology, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China;
4.
School of PhysicalElectionies, University of Electronic Science and Technology of China, Chendu 610054, China
CLC number: O437

摘要: 为了理解光子晶体微腔的光学传输特性,探讨微腔的折射率对缺陷模放大特性和谐振频率的影响,采用时域有限差分法计算了含洛伦兹色散介质一维光子晶体微腔的透射谱,分析、比较了不同光子晶体微腔的透射谱。结果表明,微腔折射率的大小决定缺陷模的谐振频率,而介质色散特性将导致缺陷模频率的移动。另外,当通过复介电常数的虚部引入光学增益后,缺陷模在增益介质中被放大,其阈值特性和缺陷折射率的大小密切相关。模拟结果证明通过合理的选择微腔中介质折射率的大小,可以改善微腔的光学特性,降低激光器的阈值。
- 激光光学 /
- 光子晶体 /
- 时域有限差分法 /
- 阈值
Abstract: For well understanding of light propagation in photonic crystal micro-cavity,the transmission spectrum of a one-dimensional photonic crystal contained Lorentz dispersive medium was calculated by means of the finite-difference time-domain method.The influence of refractive index inside micro-cavity on amplification properties and resonant frequency of defect modes was analyzed in detail.The results show that dispersive properties inside the micro-cavity lead to frequency shift of the defect modes.In addition,these defect modes can be also amplified as optical gain is introduced into the system.It is shown that lasing threshold of the defect modes can be significantly reduced through carefully adjusting the refractive index of micro-cavity.
- laser optics /
- photonic crystal /
- finite-difference time-domain method /
- threshold

[1]	JOHN S.Strong localization of photons in certain disordered dielectric supattics[J].Phys Rev Lett,1987,58(23):2486-2489.
[2]	YABLONOVIS E.Inhibited spontaneous emission in solid-state physics and electronics[J].Phys Rev Lett,1987,58(20):2059-2062.
[3]	QI J X,WEN S C.Research of optical properties of one dimension photonic crystals constructed by positive negative refractive materials[J].Laser Techology,2006,32(5):504-506(in Chinese).
[4]	LALANNE P,MIAS S,HUGONIN J P.Two physical mechanisms for boosting the quality factor to cavity volume ratio of photonic crystal microcavities[J].Optics Express,2004,12(3):458-467.
[5]	BLANCO A,CHOMSKI E,GRABTCHAK S,et al.Large-scale synthesis of a silicon photonic crystal with a complete three-dimensional bandgap near 1.5 micrometers[J].Nature,2000,405(6785):437-440.
[6]	XIAO M,LI Y Q,JIN S Z,BANACLOCHE J G.Measurement of dispersive properties of electromagnetically induced transparency on rubidium atomes[J].Phys Rev Lett,1995,74(5):666-669.
[7]	WANG H,GOORSHEY D J,BURKETT W H,et al.Cavity-linewidth narrowing by means of electromagnetically induced transparency[J].Opt Lett,2000,25(23):1732-1734.
[8]	HARAYAMA T,SUNNADA S,IKEDA K S.Theory of two-dimension-al microcavity lasers[J].Phys Rev,2005,E72(1):013803-013814.[9] LI Z Y,ZHOU J Y.Optical properties of a two-dimensional array of absorptive and dispersive medium under near-resonant excitation[J].Acta Physica Sinica,2006,55(2):677-681(in Chinese).
[9]	HAWKINS R J,KALLMAN J S.Lasing in tilted-waveguide semiconductor laser amplifiers[J].Opt & Quantum Electron,1994,26(3):207-217.
[10]	HALEVI P,MENDIEDA F R.Tunable photonic crystals with semiconducting constituents[J].Phys Rev Lett,2000,85(9):1875-1879.

[1]	荣垂才 , 闫珂柱 , 谢应茂 . 二维光子晶体中场的分布. 激光技术, 2008, 32(1): 75-76,79.
[2]	闫明宝 , 傅振堂 , 王伟宇 . 2维超晶格结构光子晶体传输特性研究. 激光技术, 2012, 36(1): 77-79,110. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.019
[3]	章海锋 , 马力 , 刘少斌 . 温度、密度对磁化等离子体光子晶体的影响. 激光技术, 2009, 33(4): 393-396. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.018
[4]	赵艳 , 王海龙 . 2维混合介质柱光子晶体传输特性的研究. 激光技术, 2010, 34(3): 294-296,315. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.002
[5]	章海锋 , 郑建平 , 杨国华 . 1维时变磁化等离子体光子晶体的密温特性. 激光技术, 2011, 35(1): 74-78. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.01.021
[6]	倪晓武 , 陆建 , 贺安之 . 激光对CCD器件破坏时几种阈值的测量. 激光技术, 1994, 18(3): 153-156.
[7]	徐庆超 , 刘冀鹏 , 陈建国 , 周鼎富 , 杨泽后 . 解析求解双包层光纤激光器中受激喇曼光的阈值. 激光技术, 2008, 32(1): 1-3,7.
[8]	栗兴良 , 牛春晖 , 马牧燕 , 吕勇 . 单脉冲激光损伤CCD探测器的有限元仿真. 激光技术, 2016, 40(5): 730-733. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.023
[9]	田存伟 , 吴立恒 , 王明红 . 具有谐振腔的弯折光子晶体波导特性研究. 激光技术, 2018, 42(1): 83-88. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.01.016
[10]	潘玉寨 , 张军 , 胡贵军 , 张亮 , 王立军 . 光子晶体光纤及其激光器. 激光技术, 2004, 28(1): 48-51.
[11]	许江勇 , 苏安 , 周丽萍 , 高英俊 , 谭福奎 , 唐秀福 . 左右手材料光子晶体的双重光学滤波功能. 激光技术, 2018, 42(4): 550-555. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.04.022
[12]	韦应生 , 苏安 , 许江勇 , 唐秀福 , 蒙成举 , 高英俊 . 四元异质结构光子晶体的双通道光学滤波特性. 激光技术, 2018, 42(2): 212-216. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.014
[13]	郝清海 , 许玉龙 , 苏希玉 , 王梅 . 含非线性缺陷的光子晶体异质结构中的光学响应. 激光技术, 2007, 31(1): 68-70.
[14]	谢应茂 , 刘正东 , 王慧琴 . 含有负折射率缺陷的光子晶体中的局域缺陷模. 激光技术, 2006, 30(2): 195-197,201.
[15]	郝晓飞 , 李虎勇 , 郝东山 . Compton散射下磁化等离子体光子晶体光子带隙特性. 激光技术, 2012, 36(1): 107-110. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.027
[16]	范洪强 , 张帅 , 万洪丹 . 基于液芯MTC的低浓度血液葡萄糖光学传感器研究. 激光技术, 2021, 45(4): 448-455. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.04.007
[17]	李廷红 , 张彬 , 蔡邦维 , 李恪宇 , 马驰 . 受激旋转喇曼散射对强紫外光光束质量的影响. 激光技术, 2004, 28(6): 655-657.
[18]	于欣 , 鞠有伦 , 王月珠 , 陈德应 , 王骐 , 杜晓军 , 马祖光 . SBS相位共轭技术在激光大气传输中的应用. 激光技术, 2002, 26(5): 382-384,387.
[19]	武学英 , 崔健永 , 郑伟 , 李辰 , 郑永超 . 星载激光雷达高灵敏信号探测的关键技术研究. 激光技术, 2017, 41(6): 881-885. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.023
[20]	周霞 , 窦汝海 , 陈建国 . 相干耦合光栅调谐光纤激光器锁定范围分析. 激光技术, 2008, 32(2): 113-115.

点击查看大图

计量

文章访问数: 4559
HTML全文浏览量: 668
PDF下载量: 247
被引次数: 0

含色散增益介质光子晶体微腔的光学特性

韩艳玲^1,2
王宏^3,4

作者简介: 韩艳玲(1965- ),女,副教授,研究方向为微腔激光器、电磁波理论.E-mail:wanghong745@sohu.com

1. 华中科技大学人工智能研究所武汉 430074;
2. 中国地质大学物理系武汉 430074;
3. 深圳大学电子科学与技术学院太赫兹技术中心深圳 518060;
4. 电子科技大学物理电子学院成都 610054

收稿日期: 2006-12-06
录用日期: 2007-04-10
网络出版日期: 2008-04-25

基金项目: 湖北省自然科学基金资助项目(2006ABA345)

关键词:

摘要: 为了理解光子晶体微腔的光学传输特性,探讨微腔的折射率对缺陷模放大特性和谐振频率的影响,采用时域有限差分法计算了含洛伦兹色散介质一维光子晶体微腔的透射谱,分析、比较了不同光子晶体微腔的透射谱。结果表明,微腔折射率的大小决定缺陷模的谐振频率,而介质色散特性将导致缺陷模频率的移动。另外,当通过复介电常数的虚部引入光学增益后,缺陷模在增益介质中被放大,其阈值特性和缺陷折射率的大小密切相关。模拟结果证明通过合理的选择微腔中介质折射率的大小,可以改善微腔的光学特性,降低激光器的阈值。