含色散增益介质光子晶体微腔的光学特性

韩艳玲; 王宏

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含色散增益介质光子晶体微腔的光学特性

韩艳玲 , 王宏

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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

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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。