結合モード理論および線状欠陥導波路、点欠陥共振腔の光制御特性に基づき、2次元正方格子フォトニッククリスタルにおいて、主導波路、2つの出力導波路、2つの共振腔および2つの反射腔からなる2チャンネルフィルタリングシステムを設計した。平面波展開法に基づき、完全なフォトニッククリスタルおよび線状欠陥導波路のバンド構造を計算し、点欠陥共振腔のモード分布を解析した。時域有限差分法に基づき、フィルタリングシステムの伝送特性を研究し、反射壁および反射腔から共振腔の基準面までの距離の線形変化がシステムの出力効率に及ぼす影響を解析し、それらの変化に伴う透過率ピーク値の変化規則を示した。計算結果に基づきフィルタリングシステムのシミュレーション設計を指導し、シミュレーション結果は波長λ₁=1561.2 nmおよびλ₂=1570.5 nmの光信号をそれぞれ対応する出力導波路に正確に結合できることを示した。対応する透過率はそれぞれ98.9％、97.2％、半値全幅は3.3 nmおよび3.5 nm、品質係数は473および449、波長間隔Δλ=9.3 nmである。本システムのサイズは20.88 μm × 22.04 μmであり、設計構造は簡単で、動作波長の調整が容易であるため、大規模集積に有利であり、光通信分野における光路集積設計の理論的基礎およびアイデアを提供できる。

結合モード理論;導波路;点欠陥共振腔;平面波展開法;時域有限差分法;フィルタ