光子晶体单向传输器件因其具有尺寸小、工作波段可调、传输损耗低和易于集成等优点，一直是国内外研究的热点。针对现有单向传输器件存在对比度不高、正向透射率低、材料吸收大、光源与器件集成困难等问题，本书提出了可见光波段光子晶体器件中光传输的调控方案。本书首先阐述了可见光波段集成光子器件的研究意义与挑战，在此基础上，提出了二维六方氮化硼光子晶体器件的创新设计：在全反射界面下设计异质结构以实现TE偏振光单向传输；为降低结构复杂性，设计了具备自准直效应与禁带效应的TM偏振光单向传输结构；进一步采用能谷光子晶体拓扑边缘态降低散射损耗，提高了结构紧凑性与传输效率；并基于能谷光子晶体设计了慢光波导、环谐振器与带通陷波滤波器结构，对各类器件的传输机制进行了系统性研究。
本书所设计器件对可见光通信系统集成化的发展具有参考意义。本书可作为通信、电子信息、光学工程、光学、物理学等专业研究者及高等院校师生的专业参考书籍。
第1章绪论 1
1.1可见光波段光子器件的研究意义 1
1.2单向光传输器件研究概况 2
1.2.1单向光传输器件的功能与类型 2
1.2.2单向光传输器件研究存在的问题 5
1.3光子晶体单向光传输研究进展 6
1.3.1互易型光子晶体单向光传输 6
1.3.2拓扑光子晶体单向光传输 9
1.4六方氮化硼在光子器件中的应用 14
1.5本书主要内容 17
第2章异构光子晶体TE偏振光高对比度单向传输 19
2.1引言 19
2.2六方氮化硼异构光子晶体结构模型 20
2.3TE偏振光单向传输机理分析 21
2.4单向传输性能优化 24
2.5本章小结 31
第3章超紧凑准直型光子晶体TM偏振光单向传输 32
3.1引言 32
3.2六方氮化硼准直型光子晶体结构模型 34
3.3自准直效应增强单向传输性能 36
3.4结构参数对TM偏振光单向传输特性的影响 38
3.5本章小结 42
第4章能谷光子晶体宽带宽高透射圆偏振光单向传输 44
4.1引言 44
4.2拓扑边缘态的单向传输机理 46
4.3六方氮化硼能谷光子晶体结构模型 50
4.4边缘态对传输特性的影响 51
4.5结构参数对圆偏振光单向传输特性的影响 53
4.6本章小结 57
第5章能谷光子晶体可调谐低群速度单向慢光传输 58
5.1引言 58
5.2六方氮化硼能谷光子晶体慢光波导模型 60
5.2.1边缘态结构对色散特性的影响 60
5.2.2边缘态单向慢光传输机理分析 61
5.3边缘态结构参数对慢光传输特性的影响 65
5.4慢光波导在光延迟中的应用 69
5.5本章小结 72
第6章能谷光子晶体拓扑环谐振器滤波特性研究 73
6.1引言 73
6.2六方氮化硼能谷光子晶体环谐振器结构模型 75
6.3结构参数对环谐振器光谱特性的影响 78
6.4单环带通陷波滤波器结构及滤波特性 81
6.4.1单环带通陷波滤波器结构模型 81
6.4.2环谐振器与拓扑直波导间距对滤波特性的影响 83
6.4.3六方氮化硼折射率对滤波特性的影响 85
6.5双环带通陷波滤波器结构的滤波性能 86
6.6本章小结 88
参考文献 90
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