耦合微盘及带输出波导的单微盘腔的耦合模式特性  被引量:12

Coupled-Mode Characteristics of Coupled-Microdisks and Single Microdisk Cavity with an Output Waveguide

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作  者:王加贤[1] 李俊杰[1] 吴文广[1] 黄永箴[1,2] 

机构地区:[1]华侨大学信息科学与工程学院,福建泉州362021 [2]中国科学院半导体研究所,北京100083

出  处:《光学学报》2011年第1期73-78,共6页Acta Optica Sinica

基  金:国家自然科学基金(60838003);福建省自然科学基金(2009J01291)资助课题

摘  要:光学微腔具有很高的品质因子和很小的模式体积,在光电子器件研究方面具有重要的应用价值。运用时域有限差分(FDTD)法和Padé近似频谱分析法模拟研究了耦合微盘及带输出波导的单微盘微腔由于空间对称性破坏导致的模式耦合现象;特别计算了耦合模式的场分布和品质因子,并由场分布得出不同角量子数模式的能量比例。对耦合微盘,模式耦合引入的高阶模分量会使耦合模的品质因子大大降低。对半径1μm、折射率3.2的单个微盘,当它连接0.2μm宽度的输出波导时,模式波长相差6.6nm的TE9,1模和TE6,2模耦合形成波长1.52μm的耦合模式,其模式Q值为268,模式具有三角形场分布。The optical microresonators with high Q factor and ultra-small mode volume have attracted great attentions for applications in optoelectronic devices.For a coupled-microdisks and a single microdisk connected with an output waveguide,coupled mode characteristics resulting from the structure asymmetry are investigated by the finite-difference time-domain(FDTD) method and the Padé approximation.Mode field patterns and mode Q factors are calculated,and the relative energies of mode-field components with different angular wave numbers are estimated from the coupled mode-field distribution.For coupled microdisk resonator,the higher-order modes introduced by the mode coupling usually reduces the mode Q factor of the coupled mode greatly.For a single microdisk resonator with a radius of 1 μm and a refractive index of 3.2 connected with a 0.2-μm-wide output waveguide,a coupled mode at the wavelength of 1.52 μm is observed with the mode Q factor of 268 and a triangle mode-field pattern,which is the coupled mode between whispering-gallery modes TE9,1 and TE6,2 with a wavelength difference of 6.6 nm.

关 键 词:激光技术 光学微腔 耦合微盘 回音壁模式 时域有限差分法 品质因子 

分 类 号:TN42[电子电信—微电子学与固体电子学]

 

参考文献:

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耦合文献:

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引证文献:

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同被引文献:

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相关期刊文献:

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