作者单位
摘要
1 湖北工程学院 物理与电子信息工程学院, 湖北 孝感 432000
2 华中科技大学 武汉光电国家研究中心, 武汉 430074
为了降低功耗、实现超快速响应,设计了一种基于双矩形腔边耦合等离子体波导系统,并研究了其等离子体诱导透明效应.采用光学Kerr效应超快调控石墨烯-Ag复合材料波导结构,实现1 ps量级的超快响应时间.动态调控等离子体波导的传输相移,当泵浦光强为5.83 MW/cm2时,等离子体诱导透明系统能够实现透射光谱π相移,这是因为基于石墨烯-Ag复合材料结构等离子体波导具有大的等效光学Kerr非线性系数,表面等离子体激元局域光场和等离子体诱导透明效应慢光对光学Kerr效应产生了协同增强作用,大大降低了系统获得透射光谱π相移的泵浦光强.等离子体诱导透明效应透明窗口的可调谐带宽为40 nm,系统的群延时控制在0.15 ps到0.85 ps之间,并且光波通过间接耦合或者相位耦合机制实现了等离子体诱导透明效应相移倍增效应.耦合模式理论计算结果很好地吻合了时域有限差分法仿真模拟结果,研究结果对于低功耗、超快速非线性响应和紧凑型光子器件的设计和制作具有一定的参考意义.
等离子体波导 等离子体诱导透明 时域有限差分 石墨烯 光学Kerr效应 矩形腔 Plasmonic waveguide Plasmon induced transparency Finite difference time domain Graphene Optical Kerr effect Stub nanocavities 
光子学报
2020, 49(2): 0227002
作者单位
摘要
华中科技大学 国家光电实验室,武汉 430074
对基于光学Kerr效应的微环谐振腔延时器件进行了研究.采用耦合模式理论计算了波导与微环谐振腔间的耦合系数,给出了所研究器件的材料及各层组分,提出不同阶数微环的情况下延时数值的控制方法.结果表明:微环谐振腔半径为300 μm, 波导截面尺寸为450×1 000 nm2,在小于±5 ps抖动的条件下, 每个通道达到超过130 ps的延时数值, 同时延时带宽达20 GHz, 自由光谱范围达50 GHz, 工作波段在1 550 nm附近, 满足密集波分复用系统的要求.整个结构全光控制,且能耗不超过0.8 dBm, 响应速度达到ps量级, 体积不超过3 mm3, 便于集成,满足多信道光学延时的要求,为全光通信网络中延时线的研究提供了参考.
集成光学 微环谐振腔 光学Kerr效应 延时线 高密度波分多路复用 Integrated optics Microring resonator Time delay Optical Kerr effect Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) 
光子学报
2014, 43(5): 0523004
作者单位
摘要
华中科技大学 武汉光电国家实验室,湖北 武汉 430074
利用微环谐振腔中的光场关系实现了光学延时与色散补偿,并利用了Kerr效应来控制微环内相移的改变。文章给出了所设计器件的经过优化后的参数,可以在抖动<±8 ps的条件下,达到>-1 200 ps/nm的色散补偿数值,同时每个信道的色散补偿带宽均>20 GHz,满足DWDM(密集波分复用)系统的要求。整个结构的功耗较小,不超过1.2 mW,响应速度快,完全光控,体积小便于集成。
色散补偿 微环谐振腔 光学Kerr效应 dispersion-compensation micro-ring resonator optical Kerr effect 
光通信研究
2014, 40(2): 21

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