FEATURE I Micro Nano Optics 在光激发下的受激辐射光沿中心轴的端口射出波长k关系)与半导体由薛定谔方程所确定的色散关系 为385nm (E-k关系)类似,也具有带隙结构,处于光子带隙内 D型接触 频率的光子会被光子晶体全反射。一维、二维和三维 输出光孔 p型排杂DBR 光子晶体对光子传播受限制的方向不同,类似于量子 具有电 限制效应,如图12所示。 MQW增益层(h-8m RAsAlAs 衬底 光子等 0.16 图8 In GEAR/GaAs多量子阱垂直腔表面发射激光器结构图 图12光子晶体的色散关系(-k关系) 若在光子晶体中引人缺陷,会在禁带中产生一个 图9(a)ZnO量子线;(b)六角形端面图 缺陷态如图183所示。具有缺陷态频率的光子将会局 图10给出制备InP量子点激光器的例子。先将 限在缺陷的位置不被快速衰减。 GaAs刻蚀成锥形,再在顶部外延生长InP形成量子 点,得到光致激光辐射,波长877rm1 光子带隙 陷态 图10在锥形GaAs(a)的顶部外延InP(b)形成 nP量子点激光器 3.22光子晶体材料与器件 图13光子带隙中的缺陷态 光子晶体是由两种不同折射率的材料周期性交 叠而成,有一维、二维和三维结构。一维的层状结构如 光子晶体中存在着两种缺陷:线状缺陷,光只能 同布拉格光栅;二维的有空气隙的圆柱体结构有如光 沿线缺陷的方向传播起着光波导的作用;点状缺陷 子晶体光纤;三维是由球形颗粒组成的蛋白石结构 光被封闭在一个全反射墙中,等价于一个微腔,如图 14所示叫。 如图11所示。 图14光子晶体的两种缺陷。(a)线缺陷;(b)点缺陷 光子晶体光纤和光子晶体波导器件正是利用了 图11光子晶体的一维,二维和三维结构 光子晶体的缺陷机制。图15给出了光子晶体光纤的 两种基本结构:基于带隙缺陷原理的空心光子晶体光 由 Maxwel方程确定的光子晶体的色散关系(-纤和基于全反射原理的实心光子晶体光纤 中国光学期刊网ww, opticsjournal.net19