본 논문은 질화 갈륨 기반의 능동 이종구조 광자 결정 공진기를 제안하여 고품질 인자와 작은 모드 체적을 가진 활성 통합 블루 광 공진을 구현하였다. 밴드 구조 분석을 통해 이종구조 광자 결정 공진기의 작동 원리를 명확히 하였다. 광자 결정의 밴드 가장자리와 밴드갭 원리를 기반으로 평면 내 피드백, 고품질 인자 공진 및 평면 외 수직 방출을 실현하였다. 시분할 유한 차분법을 기반으로 코어 영역과 클래딩 영역의 다양한 공진기 매개변수 하에서 공진 특성을 연구하였다. 마이크로공진기 구조와 공진 품질 인자, 공동 손실, 공진 주파수 및 모드 체적 간의 영향 관계를 논의하였다. 연구 결과, 이종구조를 통해 평면 내 공진 손실을 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 능동 통합형 블루 광대역에서 Purcell 인자가 769에 도달하고, 모드 체적은 0.7 (λ/n)^3임을 확인하였다. 본 연구는 블루 광대역의 고 Q/V_m 공진기 설계에 길을 열었으며, 우수한 공진 특성을 갖는 이종구조 광자 결정 미세공진기 연구의 방법론과 이론적 기반을 마련하였다.

이종구조 광자 결정 미세공진기;유한 시분할 차분법;품질 인자;모드 체적;평면 내 피드백