三维光子晶体空间波分复用器的研究

光子晶体是近年来光学领域研究的热点之一，大量的科学研究已经表明光子晶体在超大规模全光或光电子集成回路上具有诱人的应用前景。全光集成回路由多种光学功能元件组成，如直线波导、转折波导、微腔、分束器、波分复用器、光开关等。对单个元件的光波传输特性的研究可以为整个集成电路奠定基础。目前的研究主要集中在有限厚度的二维光子晶体中各种元件的研究，而对三维光子晶体中各种元件的研究还处于初级阶段。相比较，三维光子晶体是指介电常数沿三个方向周期性变化的介质晶体，具有完全带隙。基于此，我们将以搭层结构的三维光子晶体为基础，通过晶体中波导与波导的耦合或波导与微腔的耦合，以理论模拟和实验测量为基础，研究以下形式的波分复用器：a）类似于二维光子晶体的同平面、同方向的波分复用器；b）不同层面、同方向的波分复用器；c）不同层面，不同方向的空间波分复用器。从而实现电磁波在三维光子晶体中的多向传输。