复介电光量子阱结构:多通道滤波和高效光放大

用传输矩阵法计算了光量子阱结构的传输特性。计算结果表明:光子的束缚效应将导致频率的量子化, 光子禁带中出现多个束缚态, 且束缚态的个数与阱光子晶体的周期数相等, 为设计所需要的多通道滤波器提供了理论依据。当在光量子阱结构的一种介质中掺入激活介质使得介质的介电常数具有一个负虚部, 各束缚态都出现了较强的增益, 从而形成高效的多通道放大器。随着介电常量负虚部绝对值的增加, 各透射增益先增加后减少, 中间存在一极值点, 但各束缚态出现透射增益极值点的虚部、最大增益的大小以及出现增益的虚部范围都不同。而当组成光量子阱结构的一种介质的复介电虚部为正时, 表现为对各束缚态的吸收。这一结果为光子晶体同时获得多通道超窄带滤波器和所需放大倍数的光放大微器件提供了理论基础。