[发明专利]超高分辨率光子晶体超棱镜及其设计方法有效
| 申请号： | 201410129855.4 | 申请日： | 2014-04-01 |
| 公开（公告）号： | CN104977651B | 公开（公告）日： | 2018-05-25 |
| 发明（设计）人： | 蒋寻涯;李伟;张小刚;林旭林 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所;复旦大学 |
| 主分类号： | G02B6/122 | 分类号： | G02B6/122 |
| 代理公司： | 上海光华专利事务所(普通合伙) 31219 | 代理人： | 李仪萍 |
| 地址： | 200050 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 光子晶体 棱镜 入射角 等频图 超高分辨率 工作区域 结构参数 速度区域 自准直 结构类型 介质材料 速度分布 重合区域 集成性 重合 地把 入射 相交 敏感 优化 | ||
1.一种超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
步骤S1：选定介质材料，确定光子晶体的结构类型和结构参数；
步骤S2：获得所述光子晶体的等频图，在所述等频图中寻找自准直区域；
步骤S3：获得所述等频图中各点的群速度分布，寻找低群速度区域；
步骤S4：优化光子晶体的结构参数，使光子晶体等频图中的自准直区域与低群速度区域重合程度最高的重合区域定为工作区域；
步骤S5：获得等入射角线，并旋转所述光子晶体，使所述等入射角线与所述工作区域相交并获取交点，在交点中选择接近垂直入射的入射角作为光的入射角，完成光子晶体超棱镜的设计。
2.根据权利要求1所述的超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，其特征在于：所述介质材料选自硅、二氧化硅、锗、砷化镓及氮化镓中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，其特征在于：所述结构类型包括二维结构或三维结构。
4.根据权利要求1所述的超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，其特征在于：所述结构类型包括孔状结构或介质柱结构。
5.根据权利要求1所述的超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，其特征在于：所述结构类型包括正方晶格原胞结构、长方晶格原胞结构、三角晶格原胞结构或六角晶格原胞结构。
6.根据权利要求1所述的超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，其特征在于：于所述步骤S4中，所述结构参数包括填充比、晶格常数、光子晶体的厚度及光子晶体的长度，通过改变其中至少一个结构参数进行优化。
7.根据权利要求1所述的超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，其特征在于：所述自准直区域包括贯穿整个布里渊区的自准直区域或局部自准直区域。
8.根据权利要求1所述的超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，其特征在于：所述自准直区域包括严格的自准直区域及其附近的近似自准直区域。
9.根据权利要求1所述的超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，其特征在于：所述低群速度为光在光子晶体中传播的群速度低于3E7米/秒。
10.根据权利要求1所述的超高分辨率光子晶体超棱镜的设计方法，其特征在于：所述等频图、群速度及等入射角线采用理论计算获得或采用实验方式测试获到。
11.一种光子晶体超棱镜，其特征在于：该光子晶体超棱镜等频图中的自准直区域与低群速度区域重合，且其等入射角与该重合区域相交。
12.根据权利要求11所述的光子晶体超棱镜，其特征在于：所述光子晶体超棱镜为孔状结构或介质柱结构。
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