[发明专利]一种支持频率敏感自准直现象的光子晶体平板的设计方法

摘要

本发明属于光电磁波技术领域，具体为一种支持频率敏感自准直现象的光子晶体平板的设计方法。本发明设计方法包括初步选定二维光子晶体平板晶格结构和材料参数，计算其类TE和类TM模式下各个能带的等频图，在其中找到鞍点型Van Hove奇异点；通过调节光子晶体结构参数和材料参数，移动鞍点型Van Hove奇异点位置，寻找到敏感自准直现象，即包含敏感自准直等频线的一组“灯笼状”等频线；在等频图中标出空气光锥线内区域，若自准直等频线在光锥线内，则提高高折射率材料填充系数或改用更大折射率的材料，直至自准线移出光锥线区域，形成导波态。这个设计方法可以通过尺度变换，应用到各个波段，具有普适性。

主权项

一种支持频率敏感自准直现象的光子晶体平板的设计方法，其特征在于，具体步骤为：步骤1、初步选定二维光子晶体平板晶格结构和材料参数，定义平板厚度方向为Z方向，二维平面为XY平面，计算其类TE和类TM模式下各个能带的等频图，在其中找到鞍点型Van Hove奇异点；步骤2、通过调节光子晶体结构参数和材料参数，移动鞍点型Van Hove奇异点位置，寻找到敏感自准直现象，即包含敏感自准直等频线的一组“灯笼状”等频线；步骤3、在等频图中标出空气光锥线内区域，若自准直等频线在光锥线内，则提高高折射率材料填充系数或改用更大折射率的材料，直至自准线移出光锥线区域，形成导波态；步骤1中所述的类TE模式是指在平板中心电场E平行于XY平面的电磁波模式；步骤1中所述的类TM模式是指在平板中心电场E垂直于XY平面的电磁波模式。