Аномальное заграждение волноводной моды, распространяющейся в кремниевом оптическом волноводе с туннельными периодическими вставками

Рассмотрено аномальное заграждение (блокировка прохождения) волноводной моды, распространяющейся в кремниевом оптическом волноводе с туннельными периодическими вставками. С помощью независимого двумерного анализа методом линий (MoL), а также прямого моделирования методом конечных разностей во временной области (FDTD) обнаружены дополнительные полосы заграждения сигнала, не связанные с брэгговским преобразованием в волноводные моды обратного направления исходного кремниевого волновода. Наличие данных полос обусловлено преобразованием энергии падающей волны в вытекающую квазимоду периодической сегментной структуры, которая в дальнейшем передает энергию в окружающее пространство в виде мод излучения. Особенность данного явления состоит в резонансном характере связи волноводной моды полоскового волновода с его модами излучения, что осуществляется благодаря слабой туннельной связи с периодической сегментной структурой. Последняя не поддерживает самостоятельное волноводное распространение, поэтому запасенная в ней энергии переизлучается в пространство. Обнаруженный эффект аномального заграждения может найти применение в оптических элементах телекоммуникации, а также при создании оптических сенсоров.