一維函數(shù)光子晶體的界面態(tài)

韓 夢,李 宏,張斯淇,趙東旭,劉曉靜,吳向堯

(1.吉林師范大學(xué) 物理學(xué)院,吉林 四平 136000; 2.吉林工程技術(shù)師范學(xué)院 量子信息技術(shù)交叉學(xué)科研究院,吉林省量子信息技術(shù)工程實驗室,長春 130052)

光子晶體是一種折射率周期變化的人工微結(jié)構(gòu)材料[1-3],光子晶體應(yīng)用廣泛,其帶隙和折射率等可根據(jù)需要進行調(diào)控,從而實現(xiàn)光的傳輸、控制和放大等,如基于光子禁帶中禁止光傳播的特性制備反射鏡,通過控制光子禁帶的范圍,即可控制反射的頻率范圍.由于光子晶體具有光子帶隙和光子局域特性,使其可精確控制光子運動,因此光子晶體將成為光電集成和光子集成的一種關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料[4].隨著拓撲物理學(xué)的發(fā)展[5-6],界面態(tài)已成為光子晶體領(lǐng)域中的一個研究熱點[7-8].文獻[9-10]研究了光子晶體界面態(tài),并給出2個反轉(zhuǎn)對稱光子晶體結(jié)構(gòu)(PC)組合產(chǎn)生界面態(tài)的條件; 文獻[11-12] 利用電子束蒸鍍技術(shù)制備了具有反轉(zhuǎn)對稱特征的光子結(jié)構(gòu),通過實驗證明了界面態(tài)的存在.一維光子結(jié)構(gòu)的界面態(tài)類似帶隙中的透射模,在一維反轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)構(gòu)成的組合結(jié)構(gòu)中,其界面態(tài)受拓撲特征保護,即對各類噪聲具有很強的魯棒性[13].文獻[14]研究了具有反轉(zhuǎn)對稱特征的一維層狀光子晶體結(jié)構(gòu),對光子晶體組合結(jié)構(gòu)的阻抗虛部進行了計算,分析了組合結(jié)構(gòu)中存在多個界面態(tài)的條件以及多界面態(tài)的位置和數(shù)目,并對組合結(jié)構(gòu)內(nèi)的電場分布進行了計算,結(jié)果表明,在界面態(tài)頻率處的……