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基于拓扑光子晶体的滤波器件
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随着微纳加工技术的发展,光子晶体谐振腔在器件微型化过程中面临严峻挑战。 尺寸的缩小虽然提升了集成密度,但工艺引入的结构无序和缺陷导致散射损耗显著增 加,成为限制谐振腔性能的关键瓶颈。通过设计具有特定对称性的纳米结构,可在光 子晶体中诱导出受拓扑保护的边缘态,从而有效抑制损耗并增强模式稳定性。尽管已 有诸多理论突破,但当前研究仍面临器件实用化挑战。
本团队提出了一种集带通和陷波功能于一体的光学滤波器,其核心结构通过拓扑 直波导与三角形谐振腔的耦合构建而成,能够在宽频带范围内实现高效光信号传输的 同时,对特定窄带噪声进行精准抑制。采用通信波段硅基材料,通过精准调控晶格参 数,在 185.77 THz 谐振频率处实现高 𝑄 值(品质因数),并通过单腔-双腔级联优化, 在窄波段内实现多谐振峰调控,显著提升频率选择性。该设计为复杂光网络的信号处 理提供了与半导体工艺兼容的高效方案。

相关工作发表在国际知名学术期刊Journal of the Optical Society of America B 42(7): 1568-1574(2025).

