在光子水晶線缺陷波導中使用隨機性的 EO 調變器。

矽光子學是一個研究領域，利用矽作為材料，讓光穿過矽來傳播，並處理光訊號。與用於光纖的玻璃相比，矽具有更高的折射率，因此光可以被限制在更小的空間內，從而使裝置變得更小，並能以更低的能量驅動。光子晶體是屬於矽光子學的其中一種元素，具有特殊的週期性結構，能比矽材料本身提供更強的光限制。各種裝置已利用光子晶體實現，包括波導、開關、偵測器和振盪器。

光子晶體在實現微型化的同時，也容易受到製造誤差的影響。製造誤差的絕對量與製程有關，因此要製造的裝置越小，誤差的影響就越大。光子晶體的製造過程最近趨向於使用光刻技術取代傳統的 EB 光刻技術，EB 光刻技術雖然能夠大量生產，但製造精度較低，這也引起了人們對處理製造誤差的關注。

在本研究中，我們努力顯示光子晶體製造誤差的影響可在結構上加以控制，並使用高良率。EO 調變器被展示為一種潛在應用，並已確認可在 GHz 下運作。

我們選擇了圖 1(a) 所示的結構，稱為光子水晶線缺陷波導。光線從中心傳播，中心沒有孔。為了控制製造誤差的影響，波導的寬度部分收窄 [W0.98：圖 1(a) 中的藍色區域]，這是我們結構的特色。當光線以紅色虛線和箭頭指示的頻率入射到結構上時，只有在存在一定的製造誤差時才會出現光局限 [圖 1(c)]。在此還應該強調的是，光局限只發生在 W0.98 時，因為波導寬度是變化的。雖然此現象源自於製造誤差的隨機性，但此結構允許控制隨機性表現的區域。