Optical device with two dimensional photonic band gap

Details Optical device with two dimensional photonic band gap Optical device with two dimensional photonic band gap

G - Physics

02

B

G02B 6/12 (2006.01) C30B 29/60 (2006.01) C30B 33/00 (2006.01) G02B 6/122 (2006.01)

Patent

CA 2404743

In order to create an optical device with a photonic band gap extending in two dimensions and with very uniform properties in any direction and for any polarisation state, to within 1 %, air holes are etched within a substrate of low refractive index material such silicon oxynitride or silica glass. The ratio of air hole area to the remainder of the substrate is low, being less than 35 %. The air holes define a quasicrystal structure, having twelve fold symmetry, being based on a square-triangle system. In another development, an etched substrate with a regular crystal structure or quasicrystal structure exhibits a non-linear refractive index. Two adjacent areas in such a substrate have different lattice properties, or have defects in the lattices, to create a unidirectional transmission path (diode action). A further beam of light may be used to modulate the transmission path by reason of the non-linear refractive index.

La présente invention a pour objet la réalisation d'un dispositif optique ayant une bande interdite photonique s'étendant dans deux dimensions et des propriétés très uniformes dans une direction et pour une polarisation quelconque, jusqu'à environ 1 %. Pour cela, des orifices d'évent sont réalisés par gravure à l'intérieur d'un substrat constitué d'un matériau à faible indice de réfraction tel que l'oxynitrure de silicium ou que le verre de silice. Le rapport de la surface à orifices d'évent au reste du substrat est faible et vaut moins de 35 %. Les orifices d'évent définissent une structure quasi-cristalline ayant un symétrie de pliage en douze, se basant sur un système de carrés et de triangles. Dans un autre mode de réalisation, un substrat gravé ayant une structure cristalline ou quasi-cristalline régulière a un index de réfraction non linéaire. Deux zones adjacentes d'un substrat de ce type ont des propriétés cristallines différentes, ou présentent des défauts à l'intérieur des réseaux cristallins, ce qui permet de créer une trajectoire de transmission unidirectionnelle (action analogue à celle d'une diode). Un autre faisceau de lumière peut être utilisé pour moduler la trajectoire de transmission grâce à l'indice de réfraction non linéaire.

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