Abstract

We project a compact T-branch beam splitter with a micron scale using a two-dimensional (2D) photonic crystal (PC). For TE polarization, one light beam can be split into two sub-beams along opposite directions. The propagating directions of the two splitting beams remain unchanged when the incident angle varies in a certain range. Coupled-mode theory is used to analyze the truncating interface structure in order to investigate the energy loss of the splitter. Simulation results and theoretical analysis show that choosing an appropriate location of the truncating interface (PC-air interface) is very important for obtaining high efficiency due to the effect of defect modes. The most advantage of this kind of beam splitter is being fabricated and integrated easily.

© 2008 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. E. Yablonovich, Phys. Rev. Lett. 58, 2059 (1987).
  2. S. John, Phys. Rev. Lett. 58, 2486 (1987).
  3. J. W. Hans, M. Siraj, P. Prasad, and P. Markowicz, Chin. Opt. Lett. 5, 527 (2007).
  4. X. Shen, K. Han, X. Yang, Y. Shen, H. Li, G. Tang, and Z. Guo, Chin. Opt. Lett. 5, 662 (2007).
  5. H. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, M. Notomi, T. Tamamura, T. Sato, and S. Kawakami, Appl. Phys. Lett. 74, 1212 (1999).
  6. J. Witzens, M. Loncar, and A. Scherer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 1246 (2002).
  7. D. N. Chigrin, S. Enoch, C. M. S. Torres, and G. Tayeb, Opt. Express 11, 1203 (2003).
  8. L. Wu, M. Mazilu, and T. F. Krauss, J. Lightwave Technol. 21, 561 (2003).
  9. C. H. Chen, A. Sharkawy, D. M. Pustai, S. Y. Shi, and D. W. Prather, Opt. Express 11, 3153 (2003).
  10. D. W. Prather, S. Y. Shi, D. M. Pustai, C. H. Chen, S. Venkataraman, A. Sharkawy, G. J. Schneider, and J. Murakowski, Opt. Lett. 29, 50 (2004).
  11. D. M. Pustai, S. Y. Shi, C. H. Chen, A. Sharkawy, and D. W. Prather, Opt. Express 12, 1823 (2004).
  12. X. F. Yu and S. H. Fan, Appl. Phys. Lett. 83, 3251 (2003).
  13. X. F. Yu and S. H. Fan, Phys. Rev. E 70, 055601 (2004).
  14. H. B. Chen, Z. F. Li, W. Liu, F. H. Yang, S. L. Feng, and H. Z. Zheng, Opt. Commun. 262, 120 (2006).
  15. J. D. Joannopoulous, S. G. Johnson, J. N. Winn, and R. D. Meade, Photonic Crystals:Molding the Flow of Light 2nd edn. (Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 2008) p67.
  16. A. Taflove, Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method (Artech House, Boston, 1995) p36.
  17. R. G. Hunsperger, Integrated Optics: Theory and Technology (Springer, Tokyo, 1995).
  18. S. L. Chuang, IEEE J. Quantum Electron. 23, 499 (1987).
  19. J. L. He, J. Yi, and S. L. He, Opt. Express 14, 3024 (2006).

2007 (2)

2006 (2)

J. L. He, J. Yi, and S. L. He, Opt. Express 14, 3024 (2006).

H. B. Chen, Z. F. Li, W. Liu, F. H. Yang, S. L. Feng, and H. Z. Zheng, Opt. Commun. 262, 120 (2006).

2004 (3)

2003 (4)

2002 (1)

J. Witzens, M. Loncar, and A. Scherer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 1246 (2002).

1999 (1)

H. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, M. Notomi, T. Tamamura, T. Sato, and S. Kawakami, Appl. Phys. Lett. 74, 1212 (1999).

1987 (3)

S. L. Chuang, IEEE J. Quantum Electron. 23, 499 (1987).

E. Yablonovich, Phys. Rev. Lett. 58, 2059 (1987).

S. John, Phys. Rev. Lett. 58, 2486 (1987).

Chen, C. H.

Chen, H. B.

H. B. Chen, Z. F. Li, W. Liu, F. H. Yang, S. L. Feng, and H. Z. Zheng, Opt. Commun. 262, 120 (2006).

Chigrin, D. N.

Chuang, S. L.

S. L. Chuang, IEEE J. Quantum Electron. 23, 499 (1987).

Enoch, S.

Fan, S. H.

X. F. Yu and S. H. Fan, Phys. Rev. E 70, 055601 (2004).

X. F. Yu and S. H. Fan, Appl. Phys. Lett. 83, 3251 (2003).

Feng, S. L.

H. B. Chen, Z. F. Li, W. Liu, F. H. Yang, S. L. Feng, and H. Z. Zheng, Opt. Commun. 262, 120 (2006).

Guo, Z.

Han, K.

Hans, J. W.

He, J. L.

He, S. L.

John, S.

S. John, Phys. Rev. Lett. 58, 2486 (1987).

Kawakami, S.

H. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, M. Notomi, T. Tamamura, T. Sato, and S. Kawakami, Appl. Phys. Lett. 74, 1212 (1999).

Kawashima, T.

H. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, M. Notomi, T. Tamamura, T. Sato, and S. Kawakami, Appl. Phys. Lett. 74, 1212 (1999).

Kosaka, H.

H. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, M. Notomi, T. Tamamura, T. Sato, and S. Kawakami, Appl. Phys. Lett. 74, 1212 (1999).

Krauss, T. F.

Li, H.

Li, Z. F.

H. B. Chen, Z. F. Li, W. Liu, F. H. Yang, S. L. Feng, and H. Z. Zheng, Opt. Commun. 262, 120 (2006).

Liu, W.

H. B. Chen, Z. F. Li, W. Liu, F. H. Yang, S. L. Feng, and H. Z. Zheng, Opt. Commun. 262, 120 (2006).

Loncar, M.

J. Witzens, M. Loncar, and A. Scherer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 1246 (2002).

Markowicz, P.

Mazilu, M.

Murakowski, J.

Notomi, M.

H. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, M. Notomi, T. Tamamura, T. Sato, and S. Kawakami, Appl. Phys. Lett. 74, 1212 (1999).

Prasad, P.

Prather, D. W.

Pustai, D. M.

Sato, T.

H. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, M. Notomi, T. Tamamura, T. Sato, and S. Kawakami, Appl. Phys. Lett. 74, 1212 (1999).

Scherer, A.

J. Witzens, M. Loncar, and A. Scherer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 1246 (2002).

Schneider, G. J.

Sharkawy, A.

Shen, X.

Shen, Y.

Shi, S. Y.

Siraj, M.

Tamamura, T.

H. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, M. Notomi, T. Tamamura, T. Sato, and S. Kawakami, Appl. Phys. Lett. 74, 1212 (1999).

Tang, G.

Tayeb, G.

Tomita, A.

H. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, M. Notomi, T. Tamamura, T. Sato, and S. Kawakami, Appl. Phys. Lett. 74, 1212 (1999).

Torres, C. M. S.

Venkataraman, S.

Witzens, J.

J. Witzens, M. Loncar, and A. Scherer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 1246 (2002).

Wu, L.

Yablonovich, E.

E. Yablonovich, Phys. Rev. Lett. 58, 2059 (1987).

Yang, F. H.

H. B. Chen, Z. F. Li, W. Liu, F. H. Yang, S. L. Feng, and H. Z. Zheng, Opt. Commun. 262, 120 (2006).

Yang, X.

Yi, J.

Yu, X. F.

X. F. Yu and S. H. Fan, Phys. Rev. E 70, 055601 (2004).

X. F. Yu and S. H. Fan, Appl. Phys. Lett. 83, 3251 (2003).

Zheng, H. Z.

H. B. Chen, Z. F. Li, W. Liu, F. H. Yang, S. L. Feng, and H. Z. Zheng, Opt. Commun. 262, 120 (2006).

Appl. Phys. Lett. (2)

X. F. Yu and S. H. Fan, Appl. Phys. Lett. 83, 3251 (2003).

H. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, M. Notomi, T. Tamamura, T. Sato, and S. Kawakami, Appl. Phys. Lett. 74, 1212 (1999).

Chin. Opt. Lett. (2)

IEEE J. Quantum Electron. (1)

S. L. Chuang, IEEE J. Quantum Electron. 23, 499 (1987).

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

J. Witzens, M. Loncar, and A. Scherer, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8, 1246 (2002).

J. Lightwave Technol. (1)

Opt. Commun. (1)

H. B. Chen, Z. F. Li, W. Liu, F. H. Yang, S. L. Feng, and H. Z. Zheng, Opt. Commun. 262, 120 (2006).

Opt. Express (4)

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. E (1)

X. F. Yu and S. H. Fan, Phys. Rev. E 70, 055601 (2004).

Phys. Rev. Lett. (2)

E. Yablonovich, Phys. Rev. Lett. 58, 2059 (1987).

S. John, Phys. Rev. Lett. 58, 2486 (1987).

Other (3)

J. D. Joannopoulous, S. G. Johnson, J. N. Winn, and R. D. Meade, Photonic Crystals:Molding the Flow of Light 2nd edn. (Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 2008) p67.

A. Taflove, Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method (Artech House, Boston, 1995) p36.

R. G. Hunsperger, Integrated Optics: Theory and Technology (Springer, Tokyo, 1995).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.