Propagacja fali elektromagnetycznej w falowodzie wykonanym w planarnym krysztale fotonicznym do zastosowań w diodzie o emisji krawędziowej

• Autorzy: Dems M.

Warianty tytułu

EN

Electromagnetic wave propagation in planar photonic-crystal waveguide for application in edge-emitting LEDs

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki. 10 ; 05-09.06.2011 ; Darłówko Wschodnie, Polska
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano zastosowanie metody admitancyjnej fal płaskich do modelowania propagacji światła w planarnym falowodzie opartym na krysztale fotonicznym. Przedstawiono także analizę falowodu wielomodowego w którym następuje znaczne zwiększenie strat optycznych spowodowane sprzęganiem poszczególnych modów oraz towarzyszące temu zjawisku powstawanie mini-przerwy fotonicznej. W niniejszej pracy pokazano, że przerwa taka może zaniknąć, jeżeli uwzględniona zostanie możliwość stratnej propagacji światła w falowodzie. Wyniki te są istotne dla zrozumienia fizyki falowodów opartych na kryształach fotonicznych, które są istotnymi elementami w diodach LED o emisji krawędziowej.

EN

This work presents the application of the plane-wave admittance method to modeling the propagation of light in a photonic crystal waveguide. Furthermore, a multi-mode waveguide is analyzed and the increase of losses due to the mode coupling is determined. As such mode coupling introduces a photonic mini stop band, its formation is analyzed. It is found that such a mini stop band can disappear when the complex propagation constant is allowed The results give a new insight into the physics of photonic-crystal waveguides. which are of high importance in edge-emitting LEDs.

Słowa kluczowe

PL

LED; kryształy fotoniczne; przerwa fotoniczna; dioda o emisji krawędziowej; falowód planarny

EN

LED; photonic crystals; photonic band-gap; edge-emitting diode; planar waveguide

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 9
• Strony: 40--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Dems M.

• Politechnika Łódzka, Instytut Fizyki

Bibliografia

• [1] Johnson S. G., P. R. Villeneuve, S. Fan, and J. D. Joannopoulos: Linear waveguides in photonic-crystal slabs. Phys. Rev. B. vol 62, pp. 3212-8222. 2000.
• |2] Olivier S., H. Benisty, C. Weisbuch, C. J. M. Smith, T. F. Krauss, and R. Houdre: Coupled-mode theory and propagation losses m photonic crystal waveguides. Opt. Express, vol. 11, pp. 1490-1496.2003.
• [3] Coldren L. A., S. W. Corzine: Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits, (rozdział 3). Wiley. New York, 1995
• [4] Qiu M.: Effective Index Method for Heterostructure-Slab-Wave-guide-Based Two-Dimensional Photonic Crystals. Appl. Phys. Lett.,vol 81, pp 1163-1165, 2002.
• [5] Johnson S., J. D. Joannopoulous: Block Iterative frequency-domain methods for Maxwell's equations in a planewave basis. Opt. Express, vol. 8, pp. 173-190, 2001.
• [6] Yonekura J., M. Ikeda, and T. Baba: Analysis of Finite 2-D Photonic Crystals of Columns and Lightwave Devices Using the Scattering Matrix Method. IEEE J. Lightwave Techn., vol. 17, pp. 1500-1507. 1999.
• [7] Lalanne P.: Electromagnetic Analysis of Photonic Crystal Waveguides Operating Above the Light Cone. IEEE J. Quantum Electron, vol 38, pp. 800-804, 2002.
• [8] Cryan M. J., D. C. L. Wong, I. J. Craddock, S. Yu, J. Rorison, C. J. Railton: Calculation of losses in 2-D photonic Crystal membrane waveguides using the 3-D FDTD method, IEEE Photon. Technol. Lett , vol. 17. pp. 58-60, 2005
• [9] R. M. de Ridder, G. Klaasse, and R. Stoffer, “FDTD calculations of wavelength-dependent diffraction losses from deep waveguide grating. Workshop on Optical Waveguide Theory and Numerical Modelling, Praga, Czechy, 2000
• [10] Dems M., R. Kotyński, and K. Panajotov: Plane Wave Admittance Method - a novel approach for determining the electromagnetic modes in photonic structutes. Opt Express, vol. 13, pp. 3196-3207, 2005.
• [11] Dems M., K. Panajotov: Modeling of single-and multimode photonic-crystal planar waveguides with plane-wave admittance method. Appl. Phys. B Lasers & Optics, vol. 89, pp. 19-23. 2007
• [12] Dems M.: Metoda admitancyjna fal płaskich i jej zastosowanie w modelowaniu laserów półprzewodnikowych oraz planarnych struktur kryształów fotonicznych. Rozprawa doktorska, Wydział Fizyki Technicznej, Informatyki i Matematyki Stosowanej Politechniki Łódzkiej, 2007