抗諧振反射光波導結構之光子晶體波導研究

Abstract

本論文研究抗諧振反射光波導(ARROW)結構結合光子晶體波導而成的三維光波導以與光纖有效的耦合。這一種結構可以配合現在的IC製程技術在矽基片上製作。首先，利用平面波展開法分析光子能帶，以二維有限差分時域法 (FDTD) 計算傳輸效率。利用以上兩個方法，在水平方向可以選定較佳的二維光子晶體波導結構。之後，在垂直方向以多層膜理論及抗諧振條件設計抗諧振反射光波導結構。最後，結合這兩種結構以三維有限差分時域法設計並分析三維光子晶體波導。針對傳輸波長l為1.55 mm所設計的元件，其平均的傳輸效率為86.8%。此外，將三維結構利用有效折射率法轉成等效二維的結構計算傳輸效率， 探討以三維有限差分時域法與有效折射率法所模擬的結果差異。