针对二维光子晶体在光束调整和光束偏转中的应用,采用平面波展开法、二维有限时域差分法和完全匹配层吸收边界条件,从理论上研究了二维方形光子晶体结构中TM模式的自准直现象。通过分析光子晶体的能带结构和等频图,基于二维光子晶体的自准直效应和光子带隙,对光波在二维光子晶体中的传播特性进行了讨论。数值计算表明,通过在合适的方向引入不同的线缺陷,可以实现自准直光束的1×2和1×3分束以及光束偏转。最后讨论了透射光束和偏转光束的能量随线缺陷半径的变化关系。所设计的器件极大地扩展了光子晶体在高密度光学集成电路中的

设计了一种基于正方形晶格二维光子晶体自准直效应的1×3分束器。使用平面波展开法对正方形晶格椭圆介质柱光子晶体进行分析，计算出其等频线，讨论自准直光波频率和传播特性。逆时针旋转椭圆介质柱到一定角度，同样使用平面波展开法计算其等频线并分析光波传播特性。根据以上分析，基于自准直效应，使用不同偏转角度的椭圆介质柱光子晶体设计出1×3分束器。使用时域有限差分法对工作状态下光波在分束器中的传播特性进行分析，并给出了电场分布图，实现了1×3分束功能。此结构的分束器期望能推进光子晶体在光集成回路中的应用。