基于平行磁控的磁化等离子体光子晶体THz波调制器

发布时间：2018-03-02 06:06

  本文关键词： 光子晶体 THZ波调制器 磁化等离子体 缺陷模迁移　出处：《物理学报》2017年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：随着现代移动流量的剧烈增长,未来无线THz通信传输速率需求将会达到数十Gb/s,高速THz波调制器的研宄对于THz无线通信系统具有重要意义.本文提出了一种新型的磁化等离子体THz波调制器,在二维光子晶体中引入线缺陷和填充锑化铟材料的点缺陷.基于法拉第磁光效应,由于锑化铟材料的回旋角频率落在THz频段,在外加磁场的作用下点缺陷表面可在THz频段形成磁化等离子体.当外加磁场与TE波传输方向平行时,单频光在谐振腔中分裂成左旋和右旋圆偏振光,二者的谐振频率差异随着外加磁场强度的增加而增大.控制外加磁场的有无便可实现缺陷模迁移型THz波调制器.利用时域有限差分法和有限元法分析其时域稳态场强分布和模场分布,结果表明当外加磁场强度为0和0.8 T时,可实现THz的通、断调制,消光比高达25.4 dB,插入损耗仅为0.3 dB,调制速率高达4 GHz.该器件在未来THz无线宽带通信中着巨大的潜力和应用.
[Abstract]:With the dramatic growth of modern mobile traffic, to dozens of Gb/s future THz wireless communication transmission rate demand will, research on high speed THz wave modulator is important in THz wireless communication system. This paper presents a new type of magnetized plasma THz wave modulator, the line defect in two dimensional photonic crystals and the filling material point of InSb defects. Based on Faraday magneto optic effect, the cyclotron angular frequency of InSb material in the THz band, the external magnetic field can be formed under the point defects on the surface of the magnetized plasma in the THz band. When the external magnetic field parallel and TE wave propagation direction, single frequency in the cavity is divided into left and right circularly polarized light, the difference of resonance the frequency of the two increased with an increase of the magnetic field. The magnetic field has no control can realize the shift of defect mode of THz wave modulator. With the time there The analysis of the steady state distribution and mode field distribution difference method and finite element method, the results show that when the external magnetic field strength is 0 and 0.8 T, THz can be realized through fault modulation, extinction ratio as high as 25.4 dB, insertion loss is 0.3 dB, the modulation rate up to 4 GHz. in the device not to THz wireless broadband communication with great potential and application.

【作者单位】： 南京邮电大学光电工程学院;南京邮电大学贝尔英才学院;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:61077084,61571237) 江苏省自然科学基金(批准号:BK20151509) 江苏省研究生科研创新计划(批准号:KYLX15_0835)资助的课题~~
【分类号】：TN761

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本文编号：1555313