孙慧玲, 陈宝锭, 陈华宝, 李清波

(1.淮阴师范学院 人事处, 江苏 淮安 223300; 2.淮阴师范学院 物理与电子电气工程学院, 江苏 淮安 223300)

基于椭圆基元光子晶体的宽角度自准直传输研究

孙慧玲1, 陈宝锭2, 陈华宝2, 李清波2

(1.淮阴师范学院 人事处, 江苏 淮安 223300; 2.淮阴师范学院 物理与电子电气工程学院, 江苏 淮安 223300)

针对二维光子晶体在自准直传输现象,推导了非正交坐标系下的时域有限差分(FDTD)模型,有效地计算了二维椭圆基元光子晶体带隙结构．结合等频图分析,从理论上研究了二维椭圆基元光子晶体结构中TM模式的自准直现象,优化设计出宽角度自准直效应模型,并通过高斯波束验证了其无衍射自导传输模式．

光子晶体; 自准直; 非正交时域有限差分方法

0 引言

自1987年美国贝尔通信实验室的Eli Yablonovitch 教授和美国Priceton大学的Sajeev John教授在Physical Review Letters杂志上独立地提出了光子晶体(Photonic crystals, PCs)的概念以来,光子晶体独特的能带结构以及由此导致的奇特电磁特性使其成为近几十年来一直备受关注的热点研究课题．光子晶体最大的特点就是对光子传播的调控,有关带隙及其应用的研究一直处于光子晶体研究的核心地位,例如:波导[1],滤波器[2],谐振腔[3]等．除了最基本的禁带性质,人们发现通过引入缺陷等方式破坏光子晶体的完整周期后,将在其带隙中形成一些新的模式,例如点缺陷引发的局域共振模式[4],线缺陷产生的波导模式[5]．此外,热门的研究还包括光波在光子晶体中传播的动力学效应……