杨运兴　孙晶　李支新　吴聪　张通

摘 要

传统的滤波器体积大，滤波性能差，利用点缺陷微腔的选频功能以及落在光子晶体禁带频率范围之内的光信号禁止传播这一特性，设计了一款滤波性能高，尺寸只有13.215um×11.1um的光子晶体多信道滤波器，该滤波器由一个主波导、四个微腔、四个下载波导以及在末端镶嵌大半径硅柱作为反射异质结构成，在微腔介质柱半径可调范围之内，可以实现特定波长的高效输出，在未来光电方面的发展具有潜在利用价值。

关键词

反射异质结;微腔;光子晶体滤波器;下载波导

中图分类号： G633.6                        文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.74

0 引言

1987年，光子晶体概念由美国学者Yablonovitch和普林斯顿大学John相继提出[1-2]，它是由两种及以上介电常数不同的介质经周期性排列构成的电介质材料，这一概念的提出，使光通信有了飞跃发展。由于占用空间小，传输带宽大，传输信息快，光子间相互干扰小[3]，并且能够高效传输，导带频率范围内的光信号通过90°波导转弯角时，某些频率都有接近100%的传输效率[4]，因此在光子晶体反射镜[5]，光子晶体二极管[6]，光子晶体微腔激光器[7]，光子晶体光开关[8]，光子晶体光纤[9-10]，光子晶体传感器[11]等领域中广泛应用。由于点缺陷微腔有特定的选频功能，所以通过调节微腔半径的大小，就可以得到特定頻率的波长。

1 模型分析

下图为微腔、主波导、下载波导以及反射异质结[12-13]（100%反射作用）所构成的三端口滤波器结构图。S+i和S-i（i=1，2，3）分别为输入输出信号幅度。当光信号从输入端沿着主波导传输时，极少一部分光能量被耦合进入微腔，绝大多数的光能量会从输出端输出，所以透射率不怎么理想，怎么提高透射率就是本文研究的主要方向。……