Optimization of a Tunable Photonic Crystal Filter for Coarse Wavelength Division Multiplexing

Abstract

У роботі запропоновано дизайн регульованого фільтра ADF на основі фотонного кристала, який вважається однією з найбільш перспективних технологій для мереж мультиплексування з поділом по довжині хвилі (WDM). Використовуючи інструмент Fullwave програми Rsoft CAD, ми зімітували модель кільцевого резонатора на фотонних кристалах, подібну до базової. Аналітичні методи Plane Wave Expansion (PWE) та 2D Finite Difference Time Domain (FDTD) використовувались для виконання моделювання та тестування оптичних властивостей системи. Результати моделювання дозволили реалізувати модель високоселективного регульованого кільцевого резонатора на фотонних кристалах із швидкістю вилучення приблизно 98 % та площею близько 100 мкм2, яка сумісна із передбачуваною інтегрованою оптикою.

The design of a tunable Add Drop Filter (ADF) based on photonic crystal is proposed in this work, which is revealed as one of the most promising technologies for Wavelength Division Multiplexing (WDM) networks. By using the Fullwave tool of the Rsoft CAD program, we simulated a photonic crystal ring resonator model similar to the basic one. The analytical methods Plane Wave Expansion (PWE) and 2D Finite Difference Time Domain (FDTD) were used to perform simulations and to test the optical properties of the system. Simulation results made it possible to implement a model of a highly selective tunable photonic crystal ring resonator with an extraction rate of approximately 98 % and an area of about 100 µm2, which is compatible with the intended integrated optics.