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针对太赫兹通信系统的集成化和宽频带要求，本项目基于三角晶格光子晶体旨在研究便于集成且具有宽频带、低损耗、高隔离度的太赫兹光子晶体环行器。项目将在***频段研究三维模型下三端口Y型光子晶体环行器的频带展宽技术。研究发现光子晶体波导尺寸对其传输效率有明显影响，项目将通过优化光子晶体波导尺寸与环行器外部特性参数的关系以获得高隔离度和低损耗。并将波导环行器的频带展宽技术与光子晶体环行器相结合，从而有效展宽光子晶体环行器的工作带宽。预期可设计出隔离度＞25dB，插入损耗＜***的宽频带（相对带宽＞10%）太赫兹光子晶体环行器。环行器可隔离不同元件或模块之间的多重反射，从而增强系统对制造缺陷和环境噪声的容忍度，其单向传输特性在通信系统中具有重要作用。本项目在三维模型下研究的光子晶体波导尺寸与其传输特性的关系，对提高光子晶体环行器性能及设计其他光子晶体器件具有重要的参考价值，对光子器件的发展具有重要意义

本项目的特色与创新之处主要有三点： 1） 本项目的特色是首次在***波段研究适用于THz通信系统的宽频带光子晶体环行器。在全球不断推进THz通信技术的大背景下，迫切需求适用于THz通信系统的高性能、宽频带非互易器件，但相关频段光子晶体环行器的研究报道较少。本项目将从数值计算和实验两个方面研究太赫兹光子晶体环行器，以填补相应空白。 2） 创新之一是三维模型下研究光子晶体尺寸与光子晶体环行器的外部特性之间的关系。已有文献报道的光子晶体环行器均是在二维平面模型下进行的数值模拟结果，而通过本项目第二部分在三维模型下对光子晶体波导尺寸与其传输效率关系的初步研究，证明光子晶体波导尺寸对其传输效率有明显影响，因此光子晶体环行器的研究须在三维模型下考虑光子晶体三维尺寸对其性能的影响。 3） 创新之二是把波导环行器的频带展宽技术与光子晶体环行器技术相结合，从而有效地展宽光子晶体环行器的工作带宽。本项目拟采用外匹配形式宽带法对光子晶体环行器的工作带宽进行展宽。初步的数值计算结果表明三端口Y型光子晶体环行器的工作带宽被展宽近5倍，可达***%；隔离度最高可达***，损耗也低至***

王勇：澳门大学 博士后，深圳大学光学工程专业博士、博士后。美国光学学会会员，发表论文26篇，专利6项。中国青年大学生创新创业导师，香港特别行政区教育局创新创业讲座教授，5G通信技术专家。 许彪刚：深圳大学，光学工程专业博士，于2020年6月获得博士学位，发表SCI/EI论文8篇，申请专利2项。现为深圳市继光科技有限公司股东、监事。 常志伟：广州大学，讲师；电子科技大学物理电子学博士；深圳大学博士后。研究领域：毫米波太赫兹器件、真空纳米电子管等研究，发表学术论文多篇。 殷震：深圳大学，光学工程专业博士；东南大学博士后；南方科技大学副研究员。研究领域：光纤传感器研究，主持国家自然学基金项目，发表论文20余篇。 何文龙：国家“千人计划“国家特聘教授、深圳大学特聘教授、博士生导师。太赫兹及纳米束电子学国家重点实验室，带领国际领先团队，在电子束传输和聚焦，高功率微波、太赫兹放大器等领域处于世界领先。