Flat-top response in one-dimensional magnetic photonic bandgap structures with Faraday rotation enhancement

法拉第效应 材料科学 光隔离器 光子晶体 光子学 光学 钇铁石榴石 光电子学 法拉第旋转器 带隙 铁氧体(磁铁) 磁场 光纤 物理 量子力学 复合材料
作者
Alan S. Levy,Hui Yang,M. J. Steel,J. Fujita
出处
期刊:Journal of Lightwave Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:19 (12): 1964-1969 被引量:102
标识
DOI:10.1109/50.971692
摘要

The transmission and Faraday rotation characteristics of one-dimensional photonic crystals in cerium-substituted yttrium iron garnet (Ce:YIG) with multiple defects in the optical bandgap are studied theoretically at /spl lambda/ = 1.55 /spl mu/m. It is found that the interdefect spacing can be adjusted to yield a flat top response, with close to 100% transmission and 45/spl deg/ Faraday rotation, for film structures as thin as 30 to 35 /spl mu/m. This is better than a three-fold reduction in thickness compared to the best Ce:YIG films for comparable rotations, and may allow a considerable reduction in size in manufactured optical isolators. Transmission bands as wide as 7 nm are predicted, which constitutes a considerable improvement over previously reported bandwidths for magnetic photonic crystals. Diffraction across the structure corresponds to a longer optical path length than the thickness of the film, calling for the use of guided optics to minimize insertion losses in integrated devices. The basis for the flat-top transmission in ferrite photonic crystals is presented and discussed.
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