孙海竹， 张建心,韩锴，黄宝歆

(潍坊学院物理与光电工程学院，山东 潍坊 261061)



法拉第效应对N掺杂硅耦合腔光波导群速度的调控研究

孙海竹， 张建心*,韩锴，黄宝歆

(潍坊学院物理与光电工程学院，山东 潍坊 261061)

摘要：耦合腔光波导是由光子晶体点缺陷的缺陷模式相互耦合而实现的，群速度是其重要的性能指标。本文模拟了由N掺杂半导体硅构成的光子晶体耦合腔光波导的能带结构。模拟发现，借助N掺杂半导体硅的法拉第效应，逆着光的传播方向施加磁场，缺陷模式所对应的相对介电参数会变小，群速度也随之逐渐降低，可以获得2.088×10-4c的群速度，证实了法拉第磁光效应对波导群速度的调控作用。这一性能为如何在太赫兹或更低频段实现慢光效应提供了一种新的有效方式。

关键词：光子晶体；耦合腔光波导；群速度；太赫兹频段

1引 言

光子晶体作为一种新型的人工材料受到广泛的关注，一个主要的原因就是其存在带隙[1-2]。带隙的存在使得人们可以调控电磁场的传播，为光调制器[3]、光开关[4]和可调谐的共振腔[5]的设计提供了可能。光子晶体的调谐性能依赖于其中至少一种构成材料的电容率和磁导率的可调制性能。材料的电容率和磁导率的调制可以通过施加静电场[6]、温度[7]、流体静压力[8]和外加磁场[9]等外加参量来实现。由于法拉第磁光效应，磁场对于色散介质的介电参数具有较强的调控作用，因此磁场调制光子晶体的带隙的速度可以更快也更容易。……