基于离子注入波导结构的二维光子晶体的特性研究

离子注入是研制光波导的有效方法之一。光子晶体是具有介电常数周期性的材料，是电子晶体的光学模拟。光子晶体能产生被称为光子带隙（PBG）的"禁止"频率范围，处于这个带隙能量的光子不能在介质中传播。光子晶体可能成为通向全光光路集成化的一把钥匙。三维光子晶体能实现全方位光的约束，但是制备光波段范围的三维光子晶体相当复杂，二维光子晶体的制备相对容易些。基于波导结构的二维光子晶体能够实现光的三维控制，利用二维光子晶体可以实现光在平面内的约束，利用光波导在垂直于该平面方向上实现对光的控制。本项目重点研究离子注入铌酸锂等晶体波导结构的二维光子晶体，结合电子束光刻和微细刻蚀等技术制备二维光子晶体，使该结构能够具备或基本具备三维光子晶体的特性，并进行光子晶体带隙结构的理论计算和模拟，与实验结果进行比较，完善模型，为探索离子注入技术在光子晶体研究领域中的应用提供新思路和新方法。