[发明专利]一种基于光子晶体慢光效应具有偏振无关特性的光放大器

权利要求书

1.一种基于光子晶体慢光效应具有偏振无关特性的光放大器，其特征在于，该光放大器包括纵向结构及横向结构，其中纵向结构为纵向弱限制结构或空气桥结构，横向结构以纵向结构为基础分左右两部分光子晶体结构，左半部分为蜂窝结构光子晶体，右半部分为三角晶格结构。

2.根据权利要求1所述的基于光子晶体慢光效应具有偏振无关特性的光放大器，其特征在于，所述纵向弱限制结构为在III-V族半导体衬底上利用沉积工艺生长的多层薄膜，其形成的波导结构在光通信波段基模有效折射率在3.0至3.2。

3.根据权利要求2所述的基于光子晶体慢光效应具有偏振无关特性的光放大器，其特征在于，所述在III-V族半导体衬底上利用沉积工艺生长的多层薄膜，由上到下依次为空气/半导体材料盖层/铟镓砷磷多量子阱层/缓冲层/衬底材料。

4.根据权利要求3所述的基于光子晶体慢光效应具有偏振无关特性的光放大器，其特征在于，所述半导体材料盖层、缓冲层和衬底材料均采用磷化铟，所述铟镓砷磷多量子阱层的厚度为200至300纳米，半导体材料盖层的厚度也为200至300纳米。

5.根据权利要求1所述的基于光子晶体慢光效应具有偏振无关特性的光放大器，其特征在于，所述空气桥结构，由上到下依次为空气/铟镓砷磷多量子阱层/空气层/衬底材料，其形成的波导结构在光通信波段基模有效折射率在2.9至3.0。

6.根据权利要求5所述的基于光子晶体慢光效应具有偏振无关特性的光放大器，其特征在于，所述衬底材料采用磷化铟，所述铟镓砷磷多量子阱层的厚度为250至350纳米。

7.根据权利要求1所述的基于光子晶体慢光效应具有偏振无关特性的光放大器，其特征在于，所述左右两部分光子晶体结构是在垂直于纵向结构上加工小孔来形成，小孔将贯穿芯区达到衬底。

8.根据权利要求7所述的基于光子晶体慢光效应具有偏振无关特性的光放大器，其特征在于，所述左半部分为蜂窝结构光子晶体，最近小孔间间隔即周期为P，孔半径为R，中间去掉两行形成横磁偏振线缺陷慢光模式，中间加入一调整波导，宽度为W1，在加工过程中该波导即为保留区域，用于对慢光效应及横电模式通过率进行调整。

9.根据权利要求7所述的基于光子晶体慢光效应具有偏振无关特性的光放大器，其特征在于，所述右半部分为三角晶格结构，周期为P1，原胞为圆孔或方孔，对于方孔而言，长为L宽为W，改变其大小，能够调整光子晶体带隙位置及对横电、横磁模式的限制效果，通过去掉一行孔，引入横电慢光模式态。

10.根据权利要求1所述的基于光子晶体慢光效应具有偏振无关特性的光放大器，其特征在于，在所述左右两部分光子晶体结构的导光区上下对称位置，具有两个长的矩形孔，宽度为W2，以对光波模式进行调制和限制，增强透过性。