光子晶体波导-谐振器结构中的全光开关、双稳态和慢光传输

我们分析了通过侧耦合到Kerr非线性光子晶体谐振器的光子晶体波导的谐振线性和非线性传输。首先，我们将标准耦合模理论分析扩展到光子晶体结构，并获得双稳态阈值和传输系数的显式解析表达式，这为详细理解与这些结构相关的可能性提供了基础。接下来，我们讨论了标准耦合模理论的局限性，并提出了一种基于使用格林函数方法导出的有效离散方程的替代分析方法。我们发现，光子晶体波导的离散性质允许通过相对于波导移动谐振器位置来实现新颖的、几何驱动的非线性效应增强，从而为谐振波导传输和Fano共振提供额外的控制。我们进一步证明，这种增强可能导致非线性器件的双稳态阈值和开关功率降低几个数量级。最后，我们表明，采用这种增强对于基于慢光光子晶体波导的全光器件的设计至关重要。