基于有效电磁参数对各向异性光子晶体中确定性界面态进行描述和设计

作者：刘冰冰^*; 杭志宏^*

来源：光学学报, 2022, 42(21): 140-144.

• 物理光学
• 光子晶体
• 确定性界面态
• 有效电磁参数
• 阻抗

光子晶体确定性界面态因其在光波导等领域的广泛应用引起了研究人员广泛的研究热情。尝试利用光子晶体的有效电磁参数来对确定性界面态的产生进行预测，这是对现有能带的Zak相位理论的推广。有效电磁参数的优势在于不需要计算复杂的能带结构与Zak相位，用于更简便地设计光子晶体中的确定性界面态。与表面等离子体激元类似，确定性界面态的存在需要构成界面的两种光子晶体的阻抗之和为零，因此各向异性光子晶体中确定性界面态的存在只取决于特定方向的有效介电常数与有效磁导率。通过设计有效电磁参数满足条件的各向异性光子晶体，可以保证确定性界面态存在且只沿特定的界面方向传播。仿真结果证实了光子晶体有效介质理论的准确性以及界面态的存在。