公开(公告)号：US06728439B2

公开(公告)日：2004-04-27

申请号：US10393897

申请日：2003-03-21

申请人： Ori Weisberg ,  Steven G. Johnson ,  John D. Joannopoulos ,  Michael Shapiro ,  Yoel Fink ,  Mihai Ibanescu

发明人： Ori Weisberg ,  Steven G. Johnson ,  John D. Joannopoulos ,  Michael Shapiro ,  Yoel Fink ,  Mihai Ibanescu

IPC分类号： G02B642

CPC分类号： G02B6/023 ,  G02B6/02304 ,  G02B6/14

摘要： A photonic crystal waveguide having multiple guided modes, the waveguide comprising: a dielectric confinement region surrounding a waveguide axis, the confinement region comprising a photonic crystal having at least one photonic band gap, during operation the confinement region guides EM radiation in a first range of frequencies to propagate along the waveguide axis; a dielectric core region extending along the waveguide axis and surrounded by the confinement region about the waveguide axis; and a mode coupling segment comprising at least one bend in the waveguide axis, wherein during operation the mode coupling segment converts EM energy in a first guided mode to a second guided mode with a conversion efficiency greater than 10% for a frequency in the first range of frequencies.

摘要翻译： 一种具有多个导模的光子晶体波导，所述波导包括：围绕波导轴的介电限制区域，所述约束区域包括具有至少一个光子带隙的光子晶体，所述限制区域在操作期间引导EM辐射在第一范围 频率沿波导轴传播; 介质芯区域，沿着波导轴线延伸并围绕围绕波导轴线的限制区域围绕; 以及模式耦合段，其包括在所述波导轴线中的至少一个弯曲部分，其中在操作期间，所述模式耦合段将第一引导模式中的EM能量转换为第二引导模式，对于所述第一范围中的频率，转换效率大于10％ 的频率。

公开(公告)号：US07072553B2

公开(公告)日：2006-07-04

申请号：US10620479

申请日：2003-07-16

申请人： Steven G. Johnson ,  Mihai Ibanescu ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  John D. Joannopoulos ,  Maksim Skorobogatiy ,  Torkel Engeness ,  Marin Soljacic ,  Steven A. Jacobs

发明人： Steven G. Johnson ,  Mihai Ibanescu ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  John D. Joannopoulos ,  Maksim Skorobogatiy ,  Torkel Engeness ,  Marin Soljacic ,  Steven A. Jacobs

IPC分类号： G02B6/036 ,  G02B6/02

CPC分类号： G02B6/02304 ,  B82Y20/00 ,  G02B6/02242 ,  G02B6/02261 ,  G02B6/02266 ,  G02B6/023 ,  G02B6/29377

摘要： An optical waveguide including: a dielectric core region extending along a waveguide axis; and a dielectric confinement region surrounding the core about the waveguide axis, the confinement region comprising a photonic crystal structure having a photonic band gap, wherein during operation the confinement region guides EM radiation in at least a first range of frequencies to propagate along the waveguide axis, wherein the core has an average refractive index smaller than about 1.3 for a frequency in the first range of frequencies, and wherein the core a diameter in a range between about 4λ and 80λ, wherein λ is a wavelength corresponding to a central frequency in the first frequency range.

摘要翻译： 一种光波导，包括：沿着波导轴延伸的介质芯区; 以及围绕所述波导轴围绕所述芯的介电限制区域，所述约束区域包括具有光子带隙的光子晶体结构，其中在操作期间，所述约束区域在至少第一频率范围内引导EM辐射沿着所述波导轴线传播 ，其中所述芯对于所述第一频率范围中的频率具有小于约1.3的平均折射率，并且其中所述芯在约4λ和80λ之间的范围内的直径，其中λ是对应于所述第一频率中的中心频率的波长 第一频率范围。

公开(公告)号：US06625364B2

公开(公告)日：2003-09-23

申请号：US10057258

申请日：2002-01-25

申请人： Steven G. Johnson ,  Mihai Ibanescu ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  John D. Joannopoulos ,  Maksim Skorobogatiy ,  Torkel Engeness ,  Marin Soljacic ,  Steven A. Jacobs

发明人： Steven G. Johnson ,  Mihai Ibanescu ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  John D. Joannopoulos ,  Maksim Skorobogatiy ,  Torkel Engeness ,  Marin Soljacic ,  Steven A. Jacobs

IPC分类号： G02B622

CPC分类号： G02B6/02304 ,  B82Y20/00 ,  G02B6/02242 ,  G02B6/02261 ,  G02B6/02266 ,  G02B6/023 ,  G02B6/29377

摘要： An optical waveguide including: a dielectric core region extending along a waveguide axis; and a dielectric confinement region surrounding the core about the waveguide axis, the confinement region comprising a photonic crystal structure having a photonic band gap, wherein during operation the confinement region guides EM radiation in at least a first range of frequencies to propagate along the waveguide axis, wherein the core has an average refractive index smaller than about 1.3 for a frequency in the first range of frequencies, and wherein the core a diameter in a range between about 4 &lgr; and 80 &lgr;, wherein &lgr; is a wavelength corresponding to a central frequency in the first frequency range.

摘要翻译： 一种光波导，包括：沿着波导轴延伸的介质芯区; 以及围绕所述波导轴围绕所述芯的介电限制区域，所述约束区域包括具有光子带隙的光子晶体结构，其中在操作期间，所述约束区域在至少第一频率范围内引导EM辐射沿着所述波导轴线传播 ，其中所述芯对于所述第一频率范围内的频率具有小于约1.3的平均折射率，并且其中所述芯的直径在约4兰姆和80兰姆之间的范围内，其中羔羊是对应于中心频率的波长 在第一频率范围内。

公开(公告)号：US06898359B2

公开(公告)日：2005-05-24

申请号：US10121930

申请日：2002-04-12

申请人： Marin Soljacic ,  Mihai Ibanescu ,  Torkel Engeness ,  Maksim Skorobogatiy ,  Steven G. Johnson ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  Rokan U. Ahmad ,  Lori Pressman ,  Wesley A. King ,  Emilia Anderson ,  John D. Joannopoulos

发明人： Marin Soljacic ,  Mihai Ibanescu ,  Torkel Engeness ,  Maksim Skorobogatiy ,  Steven G. Johnson ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  Rokan U. Ahmad ,  Lori Pressman ,  Wesley A. King ,  Emilia Anderson ,  John D. Joannopoulos

IPC分类号： G02B6/00 ,  B29D11/00 ,  C03B37/027 ,  C03B37/029 ,  C03B37/075 ,  C03C13/00 ,  C03C13/04 ,  C03C25/10 ,  G02B6/02 ,  G02B6/032 ,  G02B6/036 ,  G02B6/12 ,  G02B6/122 ,  G02B6/126 ,  G02B6/30 ,  G02B6/34 ,  G02B6/42 ,  G02F1/01 ,  G02F1/365 ,  H01S3/067 ,  G02B6/16

CPC分类号： G02B6/021 ,  B29D11/00721 ,  C03B37/027 ,  C03B37/02718 ,  C03B37/029 ,  C03B37/0756 ,  C03B2201/10 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/30 ,  C03B2201/32 ,  C03B2201/34 ,  C03B2201/50 ,  C03B2201/54 ,  C03B2201/60 ,  C03B2201/82 ,  C03B2201/86 ,  C03B2203/14 ,  C03B2203/16 ,  C03B2203/18 ,  C03B2203/223 ,  C03B2203/225 ,  C03B2203/42 ,  C03B2205/08 ,  C03B2205/09 ,  C03B2205/10 ,  C03B2205/40 ,  C03B2205/72 ,  C03C3/064 ,  C03C3/07 ,  C03C3/072 ,  C03C3/102 ,  C03C3/122 ,  C03C3/142 ,  C03C3/16 ,  C03C3/321 ,  C03C3/326 ,  C03C13/008 ,  C03C13/041 ,  C03C13/042 ,  C03C13/043 ,  C03C13/044 ,  C03C13/046 ,  C03C13/048 ,  C03C25/105 ,  C03C25/1061 ,  G02B6/02 ,  G02B6/02052 ,  G02B6/02066 ,  G02B6/02123 ,  G02B6/02261 ,  G02B6/023 ,  G02B6/02304 ,  G02B6/03694 ,  G02B6/126 ,  G02B6/29319 ,  G02B6/29356 ,  G02B6/30 ,  G02B6/305 ,  G02B6/42 ,  G02B6/4206 ,  G02B2006/12116 ,  G02B2006/12195 ,  G02F1/0115 ,  G02F1/365 ,  H01S3/06729

摘要： High index-contrast fiber waveguides, materials for forming high index-contrast fiber waveguides, and applications of high index-contrast fiber waveguides are disclosed.

摘要翻译： 公开了高折射率对比度光纤波导，用于形成高折射率 - 对比度光纤波导的材料，以及高折射率 - 对比度光纤波导的应用。

公开(公告)号：US06788864B2

公开(公告)日：2004-09-07

申请号：US10121961

申请日：2002-04-12

申请人： Rokan U. Ahmad ,  Marin Soljacic ,  Mihai Ibanescu ,  Torkel Engeness ,  Maksim Skorobogatly ,  Steven G. Johnson ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  Lori Pressman ,  Wesley A. King ,  Emilia Anderson ,  John D. Joannopoulos

发明人： Rokan U. Ahmad ,  Marin Soljacic ,  Mihai Ibanescu ,  Torkel Engeness ,  Maksim Skorobogatly ,  Steven G. Johnson ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  Lori Pressman ,  Wesley A. King ,  Emilia Anderson ,  John D. Joannopoulos

IPC分类号： G02B602

CPC分类号： G02B6/021 ,  B29D11/00721 ,  C03B37/027 ,  C03B37/02718 ,  C03B37/029 ,  C03B37/0756 ,  C03B2201/10 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/30 ,  C03B2201/32 ,  C03B2201/34 ,  C03B2201/50 ,  C03B2201/54 ,  C03B2201/60 ,  C03B2201/82 ,  C03B2201/86 ,  C03B2203/14 ,  C03B2203/16 ,  C03B2203/18 ,  C03B2203/223 ,  C03B2203/225 ,  C03B2203/42 ,  C03B2205/08 ,  C03B2205/09 ,  C03B2205/10 ,  C03B2205/40 ,  C03B2205/72 ,  C03C3/064 ,  C03C3/07 ,  C03C3/072 ,  C03C3/102 ,  C03C3/122 ,  C03C3/142 ,  C03C3/16 ,  C03C3/321 ,  C03C3/326 ,  C03C13/008 ,  C03C13/041 ,  C03C13/042 ,  C03C13/043 ,  C03C13/044 ,  C03C13/046 ,  C03C13/048 ,  C03C25/105 ,  C03C25/1061 ,  G02B6/02 ,  G02B6/02052 ,  G02B6/02066 ,  G02B6/02123 ,  G02B6/02261 ,  G02B6/023 ,  G02B6/02304 ,  G02B6/03694 ,  G02B6/126 ,  G02B6/29319 ,  G02B6/29356 ,  G02B6/30 ,  G02B6/305 ,  G02B6/42 ,  G02B6/4206 ,  G02B2006/12116 ,  G02B2006/12195 ,  G02F1/0115 ,  G02F1/365 ,  H01S3/06729

摘要： High index-contrast fiber waveguides, materials for forming high index-contrast fiber waveguides, and applications of high index-contrast fiber waveguides are disclosed.

摘要翻译： 公开了高折射率对比度光纤波导，用于形成高折射率 - 对比度光纤波导的材料，以及高折射率 - 对比度光纤波导的应用。

公开(公告)号：US06563981B2

公开(公告)日：2003-05-13

申请号：US10066234

申请日：2002-01-31

申请人： Ori Weisberg ,  Steven G. Johnson ,  John D. Joannopolous ,  Michael Shapiro ,  Yoel Fink ,  Mihai Ibanescu

发明人： Ori Weisberg ,  Steven G. Johnson ,  John D. Joannopolous ,  Michael Shapiro ,  Yoel Fink ,  Mihai Ibanescu

IPC分类号： G02B642

CPC分类号： G02B6/023 ,  G02B6/02304 ,  G02B6/14

摘要： A method for converting electromagnetic (EM) energy between guided modes of a photonic crystal waveguide having a waveguide axis, the method including: (i) providing the photonic crystal waveguide with a mode coupling segment comprising at least one bend in the waveguide axis, wherein during operation the mode coupling segment converts EM. energy in a first guided mode to a second guided mode; (ii) providing EM energy in the first guided mode of the photonic crystal waveguide; and (iii) allowing the EM energy in the first guided mode to encounter the mode coupling segment to convert at least some of the EM energy in the first guided mode to EM energy in the second guided mode.

摘要翻译： 一种用于在具有波导轴的光子晶体波导的导向模式之间转换电磁（EM）能量的方法，所述方法包括：（i）为光子晶体波导提供包括波导轴线中的至少一个弯曲的模式耦合段，其中 在运行期间，模式耦合段转换EM。 第一导向模式中的能量到第二导向模式; （ii）在光子晶体波导的第一引导模式中提供EM能量; 以及（iii）允许第一引导模式中的EM能量遇到模式耦合段，以将第一引导模式中的至少一些EM能量转换为第二引导模式中的EM能量。

公开(公告)号：US06801698B2

公开(公告)日：2004-10-05

申请号：US10121452

申请日：2002-04-12

申请人： Wesley A. King ,  Emilia Anderson ,  Marin Soljacic ,  Mihai Ibanescu ,  Torkel Engeness ,  Maksim Skorobogatiy ,  Steven G. Johnson ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  Rokan U. Ahmad ,  Lori Pressman

发明人： Wesley A. King ,  Emilia Anderson ,  Marin Soljacic ,  Mihai Ibanescu ,  Torkel Engeness ,  Maksim Skorobogatiy ,  Steven G. Johnson ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  Rokan U. Ahmad ,  Lori Pressman

IPC分类号： G02B602

CPC分类号： G02B6/021 ,  B29D11/00721 ,  C03B37/027 ,  C03B37/02718 ,  C03B37/029 ,  C03B37/0756 ,  C03B2201/10 ,  C03B2201/28 ,  C03B2201/30 ,  C03B2201/32 ,  C03B2201/34 ,  C03B2201/50 ,  C03B2201/54 ,  C03B2201/60 ,  C03B2201/82 ,  C03B2201/86 ,  C03B2203/14 ,  C03B2203/16 ,  C03B2203/18 ,  C03B2203/223 ,  C03B2203/225 ,  C03B2203/42 ,  C03B2205/08 ,  C03B2205/09 ,  C03B2205/10 ,  C03B2205/40 ,  C03B2205/72 ,  C03C3/064 ,  C03C3/07 ,  C03C3/072 ,  C03C3/102 ,  C03C3/122 ,  C03C3/142 ,  C03C3/16 ,  C03C3/321 ,  C03C3/326 ,  C03C13/008 ,  C03C13/041 ,  C03C13/042 ,  C03C13/043 ,  C03C13/044 ,  C03C13/046 ,  C03C13/048 ,  C03C25/105 ,  C03C25/1061 ,  G02B6/02 ,  G02B6/02052 ,  G02B6/02066 ,  G02B6/02123 ,  G02B6/02261 ,  G02B6/023 ,  G02B6/02304 ,  G02B6/03694 ,  G02B6/126 ,  G02B6/29319 ,  G02B6/29356 ,  G02B6/30 ,  G02B6/305 ,  G02B6/42 ,  G02B6/4206 ,  G02B2006/12116 ,  G02B2006/12195 ,  G02F1/0115 ,  G02F1/365 ,  H01S3/06729

摘要： High index-contrast fiber waveguides, materials for forming high index-contrast fiber waveguides, and applications of high index-contrast fiber waveguides are disclosed.

公开(公告)号：US06895154B2

公开(公告)日：2005-05-17

申请号：US10057440

申请日：2002-01-25

申请人： Steven G. Johnson ,  Mihai Ibanescu ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  John D. Joannopolous ,  Maksim Skorobogatiy ,  Torkel Engeness ,  Marin Soljacic ,  Steven A. Jacobs

发明人： Steven G. Johnson ,  Mihai Ibanescu ,  Ori Weisberg ,  Yoel Fink ,  John D. Joannopolous ,  Maksim Skorobogatiy ,  Torkel Engeness ,  Marin Soljacic ,  Steven A. Jacobs

IPC分类号： G02B6/00 ,  G02B6/02 ,  G02B6/036 ,  G02B6/34

CPC分类号： G02B6/02304 ,  B82Y20/00 ,  G02B6/02242 ,  G02B6/02257 ,  G02B6/02261 ,  G02B6/02266 ,  G02B6/02271

摘要： An optical waveguide having a working mode with a tailored dispersion profile, the waveguide including: (i) a dielectric confinement region surrounding a waveguide axis, the confinement region comprising a photonic crystal having at least one photonic bandgap, wherein during operation the confinement region guides EM radiation in a first range of frequencies to propagate along the waveguide axis; (ii) a dielectric core region extending along the waveguide axis and surrounded by the confinement region about the waveguide axis, wherein the core supports at least one guided mode in the first frequency range; and (iii) a dielectric dispersion tailoring region surrounded by the confinement region about the waveguide axis, wherein the dispersion tailoring region introduces one or more additional modes in the first range of frequencies that interact with the guided mode to produce the working mode.

摘要翻译： 一种光波导，其具有具有定制色散曲线的工作模式，所述波导包括：（i）围绕波导轴的介电限制区域，所述约束区域包括具有至少一个光子带隙的光子晶体，其中在操作期间所述约束区域引导 在第一频率范围内的EM辐射沿着波导轴线传播; （ii）介质芯区域，沿着波导轴线延伸并围绕波导轴线围绕所述限制区域，其中所述芯部支撑在所述第一频率范围内的至少一个引导模式; 和（iii）围绕所述波导轴围绕所述限制区域的介电色散调整区域，其中所述色散调色区域在与所述引导模式相互作用的所述第一频率范围内引入一个或多个附加模式以产生所述工作模式。

公开(公告)号：US07187832B2

公开(公告)日：2007-03-06

申请号：US10671652

申请日：2003-09-25

申请人： Elefterios Lidorikis ,  Marin Soljacic ,  Mihai Ibanescu ,  Yoel Fink ,  John D. Joannopoulos

发明人： Elefterios Lidorikis ,  Marin Soljacic ,  Mihai Ibanescu ,  Yoel Fink ,  John D. Joannopoulos

IPC分类号： G02B6/02 ,  G02B6/00

CPC分类号： G02B6/023 ,  G02B6/02347 ,  G02F1/3513 ,  G02F3/02 ,  G02F2202/32

摘要： A gap-soliton structure is provided. The gap-soliton structure includes a cladding structure having alternating layers of different index values. A core region is interposed between the alternating layers of index values. The core or the cladding structure includes one or more nonlinear materials so as to achieve gap-soliton bistability.

摘要翻译： 提供间隙 - 孤子结构。 间隙 - 孤子结构包括具有不同指数值的交替层的包层结构。 核心区域介于指数值的交替层之间。 芯或包层结构包括一种或多种非线性材料，以实现间隙孤子双稳态。

公开(公告)号：US07184641B2

公开(公告)日：2007-02-27

申请号：US11123424

申请日：2005-05-06

申请人： Aristeidis Karalis ,  David Chan ,  Yoel Fink ,  Kerwyn C. Huang ,  Mihai Ibanescu ,  John D. Joannopoulos ,  Elefterios Lidorikis ,  Evan Reed ,  Marin Soljacic

发明人： Aristeidis Karalis ,  David Chan ,  Yoel Fink ,  Kerwyn C. Huang ,  Mihai Ibanescu ,  John D. Joannopoulos ,  Elefterios Lidorikis ,  Evan Reed ,  Marin Soljacic

IPC分类号： G02B6/10

CPC分类号： G02B6/1226 ,  B82Y20/00

摘要： A new class of surface plasmon waveguides is presented. The basis of these structures is the presence of surface plasmon modes, supported on the interfaces between the dielectric regions and the flat unpatterned surface of a bulk metallic substrate. The waveguides discussed here are promising to have significant applications in the field of nanophotonics by being able to simultaneously shrink length, time and energy scales, allowing for easy coupling over their entire bandwidth of operation, and exhibiting minimal absorption losses limited only by the intrinsic loss of the metallic substrate. These principles can be used for many frequency regimes (from GHz and lower, all the way to optical).

摘要翻译： 提出了一类新的表面等离子体波导。 这些结构的基础是表面等离子体激元模式的存在，其支撑在电介质区域和体金属基底的平坦的未图案化表面之间的界面上。 这里讨论的波导有望在纳米光子学领域具有显着的应用，能够同时缩短长度，时间和能量尺度，允许在其整个操作带宽上轻松耦合，并且仅显示仅受固有损耗限制的吸收损耗 的金属基底。 这些原理可用于许多频率方案（从GHz到更低，一直到光学）。