兰州大学 信息科学与工程学院 现代通信技术研究所, 兰州 730000
基于表面等离子激元理论与金属-介质-金属波导结构提出一个由开口方环共振空腔、挡板及MIM波导组成的波导结构, 并使用有限元方法系统地研究了该结构的透射特性.仿真计算结果表明：该结构可以产生法诺共振现象, 其共振波长可以通过改变开口方环空腔的长度及开口大小进行调节, 该结构敏感度可达1 600 nm/RIU,品质因数为1.31×105.此外, 通过调整方环共振空腔上开口的位置, 在波导中产生了双重法诺共振现象, 其敏感度可达1 700 nm/RIU, 品质因数为8.3×104.该结构有望在光学集成回路, 尤其是纳米生物传感器方面得到比较广泛的应用.
表面等离子激元 开口方环谐振腔 法诺共振 介质波导 传输谱 品质因数 光学传感与传感器 Surface plasmon polaritons Square split-ring resonance cavity Fano resonance Dielectric waveguide Transmission spectra Figure of merit Optical sensing and sensors
透明光学玻璃中的氧化铟锡(ITO)是一种高度简并的半导体，其介电常数随入射波长变化且为复数。以此作为介质层，设计了Ag-ITO-Ag波导结构，研究了其表面等离子激元（SPP）的相关特征参数及电磁波在该结构中的传输特性。具体给出了这种结构波导的场分布、SPP波长、传播距离及色散方程的表达式，讨论了其色散特性；研究了其群速度随入射波长的变化关系，讨论了介质层厚度对群速度的影响，以及相同的覆层结构(Ag)不同中心介质(ITO,air,SiO2)对群速度的影响及其慢光效应。结果表明，Ag-ITO-Ag波导结构更有利于光子器件的小型化和集成化。
表面光学 表面等离子激元 金属包覆介质波导 色散 群速度 激光与光电子学进展
2016, 53(5): 052401
四川大学物理科学与技术学院, 四川 成都 610064
针对纳米光栅的加工需求，提出一种以柱形光栅耦合结构为基础的单模共振干涉光刻方法。该方法以柱形光栅耦合结构为掩模，结合光刻胶和基底层形成介质波导，入射光经过光栅衍射后以特定衍射级次(±1级)进入光刻胶形成干涉条纹，光刻胶作为波导层，可将入射光光强增强25～50倍，从而大大提高了光能利用率。采用441 nm的入射光，通过模拟计算，可以得到周期小于λ/3、凹槽宽度为42～88 nm（λ/10～λ/5）的纳米结构。
光栅 介质波导 单模共振干涉 光刻
1 浙江大学 光及电磁波研究中心，杭州 310058
2 中国计量学院 太赫兹技术与应用研究所，杭州 310018
研究了单光子晶体界面介质波导中的慢光效应.芯层-空气层界面的全内反射效应以及光子晶体基底的禁带效应共同形成了对光场能量的横向约束.用基于超元胞的平面波展开法计算得到了导模色散曲线，并据此对其色散、群速以及群速色散性质做了详尽分析.由于利用了色散曲线慢光区域内拐点附近低群速色散的部分，该单光子晶体界面介质波导具有良好的慢光特性.对两个不同导模计算得到的平均群速分别为c/98和c/376，可用相对频带宽度分别达到2.1×10－3和4.1×10－4.另外，该慢光结构可以侧向耦合的方式克服光子晶体慢光波导耦合困难的缺点.
光子晶体 慢光 介质波导 群速色散 Photonic crystal Slow light Dielectric waveguide Group velocity dispersion
中国科学技术大学,电子工程与信息科学系,安徽,合肥,230027
提出了一种新型介质栅波导阻带滤波结构,并采用多模网络与严格模匹配相结合的方法对该阻带滤波特性进行了仔细分析,给出了主模TM模的Brillouin图及滤波结构的归一化中心频率、阻带的宽度和带内最大衰减等特性和结构参数的关系.与传统的介质栅滤波器相比,新滤波器结构不仅具有金属损耗小的优点,而且其阻带带宽和带内衰减都要比传统介质栅滤波器的大得多.文中所给出的计算结果对设计该新型带阻滤波结构有指导意义.
周期扰动介质波导 模匹配方法 滤波特性 periodically corrugated dielectric waveguide mode-matching method filter characteristics
华中科技大学,电子与信息工程系,湖北,武汉,430074
根据已提出的二维周期介质严格理论,比较详细地分析和研究了介质波导阵列的电磁特性.首先,对存在纵向波传播时(kz≠0)的空间谐波相互作用特征进行了分析,得出了横向波传播色散特性.其次,在横向平面上的两互相垂直方向的波数相等(kx=ky)时,对不同波频率下空间谐波相互作用特性及其产生的阻带分布特征作了详细研究,并对横向纵向波传播色散关系进行了分析和计算.最后,得出介质波导阵列存在纯纵向导波的十分有意义的结论,具有实用价值.
二维周期介质 介质波导阵列 横向传播 纵向传播 two-dimensionally periodic medium dielectric waveguide array transversal propagation longitudinal propagation
电子科技大学,微电子与固体电子学院,四川,成都,610054
综述介质光波导中模式分析方法的最新进展.着重分析严格的数值分析方法及近似方法最近的研究进展.依据方法的计算精确度、计算效率和计算复杂度等因素,对有限元法和有限差分法这两种数值分析方法以及有效指数法和频谱指数法等近似方法进行讨论.论述磁光波导的分析方法.
介质光波导 有限元法 有限差分法 有效指数法 频谱指数法 dielectric waveguide finite element method finite difference method effective index method spectral index method
中国科学技术大学电子工程与信息科学系,安徽,合肥,230027
用阶梯近似与边缘元和模匹配相结合的方法分析了一大类任意横截面形状非均匀介质波导的传输特性.将非均匀部分用一系列级联的台阶近似,各台阶用微波多模网络等效.用边缘元方法求得各本地波导的本征值问题后,用模匹配法算出各微波网络的散射参数,最后通过级联的微波网络求得整个非均匀结构的传输特性.由于边缘元方法的通用性,此法可对各种不同横截面形状的非均匀介质波导进行分析.
介质波导 边缘元法 多模网络 和模匹配法 传输特性. dielectric waveguide edge element method multi mode network and mode matching method Transmission Characteristic.
