复合周期光子晶体高阶带边模参量放大与压缩

为了在一维光子晶体中有效地实现光学参量过程,光波之间的Bloch位相匹配是一重要因素,而复合结构光子晶体的高阶带边模也可以同时满足位相匹配和频率匹配.利用一维传输矩阵方法,得到了复合周期结构的线性特征,结果表明:高阶带边模也具有很强的局域特性,从而预见高价带边模也能高效地实现参量放大.利用非线性时域有限差分(NFDTD)数值方法,模拟了一维复合周期结构光子晶体的参量放大过程,数值结果表明,在高阶带边模参与的情况下,信号波在放大的同时实现压缩,并且参量放大的阈值降低.由此可见,对于利用复合周期结构光子晶体实现的参量过程,能够有效利用的频率范围增加了.     

二维光子晶体耦合腔的多模双稳态光开关

利用时域有限差分数值模拟方法和耦合模理论分析方法，研究了Kerr型非线性二维光子晶体耦合腔结构中的光学双稳态开关。利用耦合模理论，分析了耦合腔结构的多模特性，以及对应本征态的局域强度分布特性，并讨论了在耦合腔结构中实现多模光学双稳态开关的原理。发现在二维耦合腔结构中，可以实现信号自泵浦和泵浦-信号两种类型的双稳态开关，且后者具有使泵浦和信号在频率和空间相分离的优点。利用非线性时域有限差分数值模拟方法，得到了高斯脉冲激励下的双稳态响应曲线。     

Optical diode behavior of photonic crystal structure with asymmetric Kerr defect

Optical diode behavior of asymmetric one-dimensional photonic crystal with Kerr defect is numerically investigated using nonlinear transfer matrix method. In the linear case, the intensity and the phase of transmitted field are the same for the forward and backward operations. In the nonlinear case, however, the transmitted intensities are much different for the two operations, which display diode characteristic. Physical origin of the anisotropic transmission lies in the different localizations in the defect layer of the two operations.