Повышение пространственного перекрытия резонансных мод фотоннокристаллического нанорезонатора
Казанский Н.Л., Серафимович П.Г., Хонина С.Н.

Аннотация:
Предложены и численно исследованы новые фотоннокристаллические резонансные камеры с высоким коэффициентом пространственного перекрытия ортогонально-поляризо­ванных резонансных мод. Рассмотренные камеры позволяют выполнять независимую настройку частот двух резонансных мод. Исследован вариант резонансной камеры с вырожденными модами. Рассчитаны характеристики резонансной камеры с симметрично расположенными круглыми отверстиями. Показано, что использование резонансной камеры со щелевыми отверстиями позволяет повысить коэффициент перекрытия резонансных мод, а использование закрытых щелевых отверстий позволяет повысить добротность резонатора. Исследовано влияние материалов с различным индексом рефракции, заполняющих щели в резонаторе, на добротность резонатора и модовый объём.

Ключевые слова :
оптический нанорезонатор, фотоннокристаллический волновод, резонансная мода, ортогонально поляризованные моды.

Литература:

  1. Lalanne, P. Photon confinement in photonic crystal nanocavities / P. Lalanne, C. Sauvan, J.P. Hugonin // Laser & Photon. – 2008. – Rev. 2, N 6. – P. 514-526.
  2. Zhang, Y. Ultra-high-Q TE/TM dual-polarized photonic crystal nanocavities / Y. Zhang, M.W. McCutcheon, I.B. Burgess, M. Loncar // Opt. Letters. – 2009. – Vol. 34, N 17. – P. 2694-2696.
  3. Rivori, K. Multiply resonant photonic crystal nanocavities for nonlinear frequency conversion / K. Rivoire, S. Buckley, J. Vuckovic // Opt. Express. – 2011. – Vol. 19, N 22. – P. 22198-22207.
  4. Schriever, C. Designing the quality factor of infiltrate photonic wire slot microcavities / C. Schriever, C. Bohley, J. Schilling // Opt. Express. – 2010. – Vol. 18, N 24. – P. 25217-25224.
  5. Yamamoto, T. Design of a high-Q air-slot cavity based on a width-modulated line-defect in a photonic crystal slab / T. Yamamoto, M. Notomi, H. Taniyama, E. Kuramochi, Y. Yoshikawa, Y. Torii, T. Kuga // Opt. Express. – 2008. – Vol. 16, N 18. – P. 13809-13817.
  6. Казанский, Н.Л. Оптический нанорезонатор в пересечении гребенчатых фотоннокристаллических волноводов / Н.Л. Казанский, П.Г. Серафимович, С.Н. Хо­ни­на // Компьютерная оптика. – 2011. – Т. 35, № 4. – С. 426-431.
  7. Ota, Y. Vacuum Rabi splitting with a single quantum dot embedded in a H1 photonic crystal nanocavity / Y. Ota, M. Shirane, M. Nomura, N. Kumagai, S. Ishida, S. Iwamoto, S. Yorozu, Y. Arakawa // Appl. Phys. Lett. – 2009. – Vol. 94. – P. 033102-033102.
  8. Stace, T.M. Entangled two-photon source using biexciton emission of an asymmetric quantum dot in a cavity / T.M. Stace, G.J. Milburn, C.H. W. Barnes // Phys. Rev. B. – 2003. – Vol. 67. – P. 085317-085332.
  9. Fan, S. Guided and defect modes in periodic dielectric waveguides / S. Fan, J.N. Winn, A. Devenyi, J.C. Chen, R.D. Meade and J.D. Joannopoulos // J. Opt. Soc. Am. B. – 1995. – Vol. 12(7). – P. 1267-1272.
  10. Головашкин, Д.Л. Расчёт дифракции на оптическом микрорельефе методом FDTD / Д.Л. Головашкин, Н.Л. Казанский, С.М. Малышева. – LAP Lambert Academic Publishing, 2011. – 236 c.
  11. Almeida, V.R. Guiding and confining light in void nanostructure / V.R. Almeida, Q. Xu, C.A. Barrios, M. Lipson // Opt. Letters. – 2004. – Vol. 29, N 11. – P. 1209-1211.
  12. Волков, А.В. Формирование микрорельефа с использованием халькогенидных стеклообразных полупроводников / А.В. Волков, Н.Л. Казанский, О.Ю. Моисеев // Компьютерная оптика. – 2002. – Т. 24. – С. 74-77.
© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 332-56-22, факс: +7 (846) 332-56-20