.../Структура/ЛДО

Предложен и теоретически и численно исследован ряд резонансных элементов интегральной нанофотоники, состоящих из малого числа ступенек и/или выемок на поверхности плоскопараллельного диэлектрического волновода. Показано, что несмотря на простую конфигурацию, в исследуемых структурах существует режим работы, в котором полностью отсутствует «паразитное» рассеяние энергии падающей волноводной моды из волновода. В этом режиме в предложенных структурах существуют высокодобротные резонансы и связанные состояния в континууме. Предложенные элементы нанофотоники могут найти применение в качестве спектральных и пространственных фильтров, интерферометров Жире–Турнуа, дифференциаторов и интеграторов временных и пространственных профилей оптических сигналов, распространяющихся в волноводе.

Интегрированный в плоскопараллельный волновод узкополосный пропускающий фильтр, состоящий из двух выемок, ограничивающих центральную ступеньку. Параметры структуры: nf =3.3213 (GaP), nl =1.45 (кварц), nu= 1, winc= wr= 100 нм, wg = 50 нм, hwg = 100 нм, поляризация падающей волноводной моды: TE.

Пространственная (угловая) (a) и спектральная (b) фильтрация при ширинах выемки hcl 400 нм (пунктирные синие кривые) и 600 нм (сплошные красные кривые). Показаны угловые спектры пропускания при фиксированной длине волны (a) и спектры пропускания при фиксированном угле падения (b). На врезках показаны зависимости полной ширины по полуспаду (FWHM) угловых (a) и спектральных (b) резонансных пиков пропускания от ширины выемок hcl.

Интегрированный в плоскопараллельный волновод узкополосный отражающий фильтр, состоящий из ступеньки на поверхности волновода. Параметры структуры: nf =3.3213 (GaP), nl =1.45 (кварц), nu= 1, hf = 80 нм, hr = 110 нм, поляризация падающей моды: TE.	Пространственная (угловая) (a) и спектральная (b) фильтрация при ширинах ступеньки w 355 нм (сплошные синие кривые), 360 нм (пунктирные красные кривые) и 380 нм (точечные желтые кривые). Показаны угловые спектры отражения при фиксированной длине волны (a) и спектры отражения при фиксированном угле падения (b).

Публикации:

1. E.A. Bezus, D.A. Bykov, L.L. Doskolovich, “Integrated Gires–Tournois interferometers based on evanescently coupled ridge resonators”, Optics Letters 45(18), 5065–5068 (2020). https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-45-18-5065 https://doi.org/10.1364/OL.402569
2. D.A. Bykov, E.A. Bezus, L.L. Doskolovich, “Bound states in the continuum and strong phase resonances in integrated Gires-Tournois interferometer”, Nanophotonics 9(1), 83–92 (2020). https://www.degruyter.com/view/j/nanoph.2020.9.issue-1/nanoph-2019-0316/nanoph-2019-0316.xml https://doi.org/10.1515/nanoph-2019-0316
3. L.L. Doskolovich, E.A. Bezus, D.A. Bykov, “Integrated flat-top reflection filters operating near bound states in the continuum”, Photonics Research 7(11), 1314–1322 (2019). https://www.osapublishing.org/prj/abstract.cfm?uri=prj-7-11-1314 https://doi.org/10.1364/PRJ.7.001314
4. E.A. Bezus, D.A. Bykov, L.L. Doskolovich, “Bound states in the continuum and high-Q resonances supported by a dielectric ridge on a slab waveguide”, Photonics Research 6(11), 1084–1093 (2018). https://www.osapublishing.org/prj/abstract.cfm?uri=prj-6-11-1084 https://doi.org/10.1364/PRJ.6.001084
5. E.A. Bezus, L.L. Doskolovich, D.A. Bykov, and V.A. Soifer, “Spatial integration and differentiation of optical beams in a slab waveguide by a dielectric ridge supporting high-Q resonances”, Optics Express 26(19), 25156–25165 (2018). https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-26-19-25156 https://doi.org/10.1364/OE.26.025156
6. L.L. Doskolovich, E.A. Bezus, D.A. Bykov, “Two-groove narrowband transmission filter integrated into a slab waveguide”, Photonics Research 6(1), 61–65 (2018). https://www.osapublishing.org/prj/abstract.cfm?uri=prj-6-1-61 https://doi.org/10.1364/PRJ.6.000061
7. L.L. Doskolovich, E.A. Bezus, N.V. Golovastikov, D.A. Bykov, V.A. Soifer, “Planar two-groove optical differentiator in a slab waveguide”, Optics Express 25(19), 22328–22340 (2017). https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-25-19-22328 https://doi.org/10.1364/OE.25.022328.