基于光子晶体自准直效应的太赫兹波开关

发布时间：2018-03-28 05:40

  本文选题：太赫兹(THz)波　切入点：开关　出处：《光电子·激光》2017年08期

【摘要】：利用光子晶体的自准直效应和砷化镓(GaAs)介质的光学特性,提出了一种基于介质板空气孔型的二维正方晶格光子晶体的光控太赫兹(THz)波开关。波长为810nm的激光器作为泵浦光源,通过光照改变GaAs介质材料折射率的方法,控制THz波的导通和截止;利用光子晶体的自准直效应,可以实现光束在光子晶体中的无衍射传输。利用Rsoft软件,结合平面波展开法(PWE)和二维时域有限差分法(2D-FDTD),对提出的THz波开关进行了仿真研究。结果表明:本文方案可以实现THz波开关功能,其响应速度为107.12ps,消光比为27.65dB,插入损耗为0.086dB,对入射的THz波具有一定的角度容差;并且结构简单,易于集成,在未来THz波无线通信技术中具有重要的应用价值。
[Abstract]:Based on the self-collimation effect of photonic crystals and the optical properties of GaAs (GaAs) dielectric, an optically controlled terahertz (THz) wave switch of two-dimensional square lattice photonic crystal based on the air hole of dielectric plate is proposed. The laser with wavelength of 810nm is used as the pump light source. The conduction and cutoff of THz waves are controlled by changing the refractive index of GaAs dielectric materials by illumination, and the non-diffractive propagation of beams in photonic crystals can be realized by using self-collimation effect of photonic crystals. Combined with plane wave expansion method (PWE) and two-dimensional finite-difference time-domain (FDTD) method, the proposed THz wave switch is simulated. The results show that the proposed scheme can realize the function of THz wave switch. Its response speed is 107.12 pss, extinction ratio is 27.65 dB, insertion loss is 0.086 dB, it has certain angle tolerance to incident THz wave, and its structure is simple and easy to integrate, so it has important application value in the future THz wave wireless communication technology.
【作者单位】： 南京邮电大学光电工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(61255067)资助项目
【分类号】：O734

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