波導(dǎo)特性

1、2009年芬蘭Helsinki技術(shù)大學(xué)的A.Syntjoki等人研究了在狹縫波導(dǎo)中采用傾斜側(cè)壁結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。采用傾斜壁狹縫結(jié)構(gòu)波導(dǎo)的模式大多集中在狹縫的底部，有效模式的面積隨著狹縫底部寬度的減小而減小，由此表明模式限制增強(qiáng)了。傾斜壁原子層沉積生長，采用鈦氧化物作為ALD的生長材料很好的用作狹縫的非線性填充材料。（AdvantagesofAngledSidewallsinSlotWaveguidesA.Syntjoki、T.Alasaar

2、ela、A.Khanna、L.Karvonen）2010年日本北海道大學(xué)MasaakiKOMATSU等人研究了水平狹縫波導(dǎo)高非線性特性和低而平坦的色散特性。數(shù)值模擬結(jié)果顯示6000Wm的非線性系數(shù)，平坦色散帶寬為260nm制作容差為10nm。(HighlyNonlinearHizontalSlotWaveguideswithLowFlatDispersionMasaakiKOMATSU、KunimasaSAITOH、MasaniKOSH

3、IBA)2010年G.Praud等人研究了SiCSiO2SiC水平結(jié)構(gòu)的狹縫波導(dǎo)。1.3um的波導(dǎo)測試的準(zhǔn)TM模式傳輸損耗為23.91.2dBcm。目前報道的最少損耗的垂直式50nm單狹縫波導(dǎo)的TE模的損耗約為11.63.6dBcm。SiC材料的折射率小于Si但是遠(yuǎn)高于SiO2，制作時有更高的容差能力。NSiC=2.35，NSiO2=1.45，通過改變波導(dǎo)結(jié)構(gòu)測得在狹縫厚為238nm，板厚為108nm條件下最大的限制功率為38%。如果減

4、小橫向尺寸，那么準(zhǔn)TE模式將會消失，而準(zhǔn)TM模不會有太多的影響。此結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)有望用于傳感。（DemonstrationofPECVDSiC–SiO–SiCHizontalSlotWaveguidesG.PraudA.BarbosaNeiraE.MargalloBalbasC.K.YangP.M.Sarro）2009年美國南加州大學(xué)和惠普實(shí)驗(yàn)室的LinZhang等人研究在高非線性狹縫波導(dǎo)中實(shí)現(xiàn)寬波長范圍的統(tǒng)一色散。扁平的色散特性能夠用于信

5、號處理，零色散在302nm波長范圍內(nèi)達(dá)0.12psnmm，非線性系數(shù)在1550nm時達(dá)到4300mW，這種水平狹縫波導(dǎo)的底部采用類似脊?fàn)畈▽?dǎo)的結(jié)構(gòu)參數(shù)控制色散。文中提出兩種可能的水平狹縫波導(dǎo)材料：As2S3（能夠減少整個雙光子吸收的系數(shù)）和硅納米晶體Sinc（顯著增加非線性系數(shù)）。采用硫族狹縫波導(dǎo)比常規(guī)的條狀波導(dǎo)的雙光子吸收系數(shù)小3倍，可用于實(shí)現(xiàn)共振增強(qiáng)的非線性器件；采用硅納米晶體狹縫波導(dǎo)雖然雙光子吸收系數(shù)相應(yīng)增加但是非線性系數(shù)顯著增加

6、了，此特性可用于設(shè)計低功耗的非線性器件。（AchievingUnifmChromaticDispersionoveraWideWavelengthRangeinHighlyNonlinearSlotWaveguidesLinZhang、YangYue、YinyingXiaoLi、JianWang、RaymondG.Beausoleil、AlanE.Willner）2010年美國南加州大學(xué)和惠普實(shí)驗(yàn)室的YinyingXiaoLi等人研究了

7、在高非線性狹縫波導(dǎo)中的平低色散。文中的波導(dǎo)采用水平波導(dǎo)，Si納米晶體和研究發(fā)現(xiàn)彎曲效率能夠通過采用非對稱結(jié)構(gòu)和非對稱的中間帶結(jié)構(gòu)來得到提高。他們實(shí)驗(yàn)證明了彎曲損耗是非對稱系數(shù)的函數(shù)。由于總光場限制在狹縫間隙中相當(dāng)于增加了彎曲半徑，因此降低了彎曲損耗。（BendingLossAnalysisofMultipleSlotWaveguideMicringsAlirezaKargar，HangGuo）2010年美國Rochester大學(xué)Yiji

8、ngFu等人研究了水平結(jié)構(gòu)多縫發(fā)光器件中抑制自由載流子吸收的效應(yīng)。在納米硅中自由載流子吸收始終是阻礙光增益的主要因素，采用狹縫結(jié)構(gòu)，多數(shù)的光子限制在SiO2薄層而不是納米晶體硅中，光子與自由載流子在空間上分離，因此，自由載流子吸收受到抑制，實(shí)驗(yàn)中證明了抑制效果是以前的10倍，此種結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)可用于制成非線性光子器件。（Suppressionoffreecarrierabsptioninmultislotsiliconlightemissi

9、ondevicesYijingFu、KarlNi、PhilippeM.Fauchet）2010年美國南加州大學(xué)和惠普實(shí)驗(yàn)室的YinyingXiaoLi等人共同研究了雙狹縫波導(dǎo)中的色散特性。為了克服原狹縫波導(dǎo)一維度的限制，文中提出對原結(jié)構(gòu)修改成雙向結(jié)構(gòu)使得兩維度的限制光都能夠傳輸，由于有這樣的優(yōu)勢，其修改色散的能力就得到加強(qiáng)。文中重點(diǎn)討論了隨著幾何參數(shù)的變化，線性和非線性色散特性在λ=1550nm附近的變化。（雙狹縫結(jié)構(gòu)是在水平狹縫（中間

10、Si3N4材料）的基礎(chǔ)上再在狹縫層區(qū)剖開一條空氣縫區(qū)）(DispersionTailinginDualSlotWaveguideYinyingXiaoLiLinZhangYangYueJianWangRaymondG.BeausoleilAlanE.Willner)2010年美國南加州大學(xué)YinyingXiaoLi研究了水平狹縫中引入長方形次芯層結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)（雙槽波導(dǎo)）。光場可限制在二維空間。通過改變不同的幾何參數(shù)，線性和非線性色散、雙折

11、射效應(yīng)都能進(jìn)行擴(kuò)展裁剪。文中證明了色散常數(shù)點(diǎn)，雙折射效應(yīng)比普通波導(dǎo)高。（LightguidinginaslotwaveguidethatincludesanadditionalconfiningceregionYinyingXiaoLi）2010年芬蘭Aalto大學(xué)與美國Arizona大學(xué)的RobertA.Nwood等人合作共同研究了二維狹縫波導(dǎo)的偏振特性。文中新型的狹縫波導(dǎo)結(jié)構(gòu)能同時將準(zhǔn)TE模式與準(zhǔn)TM模式強(qiáng)烈地限制在低折射率狹縫區(qū)，

12、從有效折射率、限制因子、準(zhǔn)TE模式與準(zhǔn)TM模式的重疊積分等方面分析它們的模式特征。在狹縫區(qū)的限制因子和雙極化重疊值能達(dá)到0.4至0.5。雙槽波導(dǎo)的雙折射效應(yīng)比普通波導(dǎo)高，十字型槽波導(dǎo)的兩偏振模式場分布的重疊低，文中的2D狹縫波導(dǎo)能將準(zhǔn)TE模式和準(zhǔn)TM模式都限制在相同的低折射率狹縫材料區(qū)，并且有可能達(dá)到零雙折射。文中采用非晶硅作為高折射率材料Nh=3.58，SiO2作為狹縫材料Ns=1.46分別研究了封閉式2D波導(dǎo)，開放式2D波導(dǎo)，O型2