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《中国光学学会2006年学术大会论文摘要集》2006年
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一维光子晶体激光器局域化长度的优化

钟远聪  王宏  欧阳征标  孟庆生  罗贤达  毛德鹏  
【摘要】:光子晶体微腔中缺陷模的空间分布和模式的品质因子以及放大密切相关,是光子晶体激光器的一个重要参数。本文采用传输矩阵法计算了一维光子晶体中缺陷模的场强分布,并用局域化长度描述了模场的局域化特性。通过对比不同介质结构参数下的局域化长度,分析了介质结构对局域化长度的影响。计算结果表明:首先,保持光子晶体的其它参数不变,合理地调整缺陷层厚度,缺陷模在光子禁带中移动,当缺陷模出现在光子禁带中间附近时,局域化长度最小,而当缺陷模居于光子禁带两边时,局域化长度增大,光子局域化长度随缺陷模中心波长变化的曲线呈U字型:其次,改变高低折射率介质层的光学厚度和物理厚度,模式的局域化长度随之改变,当光学厚度和物理厚度的比值为1:1时,光子局域化长度达到最小;然后再改变高低折射率介质层的的空间排列次序,光子局域化长度随之改变。当其空间排布按(低-高-低-高)周期性排列时,折射率比值越小,光子局域化长度也越小,同样的比例和参数,它的空间排布按(高-低-高-低)周期性排列时,局域化长度却增大。上面的结论对于优化介质参数,提高微腔的品质因子Q值有指导意义。通过合理的调整缺陷层厚度、高低折射率介质的光学厚度比、高低折射率介质的物理厚度比、高低折射率比等参数,可以使局域化长度达到最小限度的值, 从而保证一维光子晶体激光器能产生更高品质因子、更高能量的激光。

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