[发明专利]基于亚波长光栅结构的可调选频滤波器

说明书

本发明公开了基于亚波长光栅结构的可调选频滤波器，包括矩形二氧化硅基板，还包括矩形硅块、第一总线波导、第二总线波导和微环谐振腔，矩形硅块嵌设在二氧化硅基板的底部，微环谐振腔位于矩形二氧化硅基板的上表面的几何中心处，第一总线波导和第二总线波导以微环谐振腔为中心对称设置在矩形二氧化硅基板的上表面，本发明结构新颖，便于集成；直接通过加载电压，既可以调节谐振波长，调谐方便；滤波性能好。

技术领域

本发明属于滤波器领域，具体涉及基于亚波长光栅结构的可调选频滤波器。

背景技术

现代光通信技术正朝着超大容量、超高速率、超长距离、低成本的方向发展。亚波长是指结构的特征尺寸与工作波长相当或具有更小的周期(或非周期)结构。亚波长光栅的光栅周期远小于入射光波长，只存在零级衍射波，高阶衍射波均为消逝波，设计亚波长光栅结构的参数，可以获得所需的折射率，控制光束传播方向。小尺寸，低成本，制作方便的可选频滤波的滤波器对光通信的发展有重要意义。三维材料狄拉克半金属具有电调谐速度快、损耗可控、支持光致折射率调谐等优点，适用于可调谐滤波器的制作。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供基于亚波长光栅结构的可调选频滤波器。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

基于亚波长光栅结构的可调选频滤波器，包括矩形二氧化硅基板，还包括矩形硅块、第一总线波导、第二总线波导和微环谐振腔，

矩形硅块嵌设在二氧化硅基板的底部，微环谐振腔位于矩形二氧化硅基板的上表面的几何中心处，

第一总线波导和第二总线波导以微环谐振腔为中心对称设置在矩形二氧化硅基板的上表面，

第一总线波导为狄拉克半金属材质，第一总线波导为带状，且两侧边为锯齿状；第二总线波导为狄拉克半金属材质，第二总线波导为带状，且两侧边为锯齿状；微环谐振腔为狄拉克半金属材质，微环谐振腔为多个大小相同的梯形片围成的环形阵列。

如上所述的第一总线波导包括依次连接的第一总线波导直线A段、第一总线波导圆弧过渡A段、第一圆弧波导、第一总线波导圆弧过渡B段、以及第一总线波导直线B段，第一圆弧波导的形状与微环谐振腔的外环形状适配，第一总线波导直线A段和第一总线波导直线B段位于同一直线，

第二总线波导包括依次连接的第二总线波导直线A段、第二总线波导圆弧过渡A段、第二圆弧波导、第二总线波导圆弧过渡B段、以及第二总线波导直线B段，第二圆弧波导的形状与微环谐振腔的外环形状适配，第二总线波导直线A段和第二总线波导直线B段位于同一直线。

如上所述的微环谐振腔与矩形硅块相对的部分为电压加载圆弧段，电压加载圆弧段与矩形硅块之间加载电压。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

1、结构新颖，便于集成，

2、直接通过加载电压，既可以调节谐振波长，调谐方便，

3、滤波性能好。

附图说明

图1为本发明的立体结构图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的右视图；

图4为实施例2中电压加载圆弧段的化学势为0eV时第一信号输出端和第二信号输出端的透射率曲线示意图；

图5为实施例2中电压加载圆弧段的化学势为0.25eV时第一信号输出端和第二信号输出端的透射率曲线示意图；

图中，1-矩形二氧化硅基板；2-矩形硅块；3-第一总线波导；4-第二总线波导；5-微环谐振腔；6-信号输入端；7-第一信号输出端；8-第二信号输出端；9-电压；