Self-optimization of optical confinement in ultraviolet photonic crystal slab laser
通过数值模拟和实验研究了结构无序对紫外光子晶体板条激光器性能的影响。光学增益选择性地放大无源系统的高质量模式。对于这些模式，在存在无序的情况下，面内和面外泄漏率可以自动平衡。光在光子晶体平板中的面内和面外限制的自发优化可以导致激光阈值的降低。
2005-12-08 physics.optics
Higher-order defect mode laser in an optically thick photonic crystal slab
光学厚平板的使用可以为使用光子晶体实现电流注入型激光器提供通用的解决方案。在这里，我们表明，横向高阶缺陷模式可以被设计为限制在这样的厚平板的光子带隙。使用模拟，我们表明，10^5的高Q值是可能的，从一个微调的二阶六极模。在实验上，我们实现了1347 nm的二阶六极模光泵浦脉冲激光，峰值阈值泵浦功率为88 μ W。
2012-11-14 physics.optics
Photonic bands and defect modes in metallo-dielectric photonic crystal slabs
基于结构化金属元件的光子器件在需要场增强和限制亚波长尺度辐射的器件应用中显示出巨大的潜力。在本文中，我们报告了一个典型的金属介电光子结构的详细研究，在世界上众所周知的介电光子晶体的功能，如带隙和缺陷模式，出口到金属对应物，有趣的应用红外科学和技术，例如在量子阱红外光电探测器，窄带光谱滤波器，和可定制的热发射器。
2016-05-30 physics.optics
A Photonic Crystal Slab Laplace Differentiator
介绍了一种基于光子晶体平板的拉普拉斯微分器的实现方法。我们表明，拉普拉斯微分器可以实现的引导共振附近的$Γ$点表现出各向同性的能带结构。这样的设备可以促进用于图像处理的基于纳米光子学的光学模拟计算。
2017-11-16 physics.optics
Analytical Perspective for Photonic Bound States in the Continuum in Photonic Crystal Slabs
从解析的角度研究了光子晶体平板中连续介质中光子束缚态的形成。与源于几何对称的固定在- $Γ$的BIC不同，当大部分辐射被预先抵消时，可调谐off- $Γ$ BIC是由于在偶然对称附近的加权相消的经由连续谱干涉。非$Γ$ BIC的对称兼容性质导致可以通过连续改变波矢量来调谐的光的捕获。与分析方法，我们解释了一个报告的实验，并预测存在一个新的BIC在一个未透露的对称性。
2014-05-09 physics.optics
Observation of surface states in a truncated two-dimensional photonic crystal slab
在高折射率对比度绝缘体上硅系统中，实验研究了二维截断光子晶体平板中晶格终止对表面态的影响。一个单模硅带波导，它是由一个可变宽度的沟槽与光子晶体分离，用于倏逝耦合到周围的晶格中的表面态。结果表明，表面态的色散强烈依赖于特定的终止的晶格。
2004-04-13 physics.optics
Large field enhancement obtained by combining Fabry-Perot resonance and Rayleigh anomaly in photonic crystal slabs
利用Fabry-Perot共振和Rayleigh反常的性质，我们证明了光子晶体平板可以将入射平面波的光散射成具有很大反射或透射系数的衍射光。增强场是传播衍射级（具有掠射角的衍射）或弱倏逝级，因此其对于需要增强传播场（或具有低衰减的增强场）的应用可以是特别有用的。提出了一种有效的有效介质技术用于设计谐振型光子晶体平板。数值模拟表明，具有低折射率对比度的光子晶体平板，例如在硅藻细胞壁中发现的平板，可以将入射光的强度增强四个数量级。
2017-03-22 physics.optics
Demonstration of an air-slot mode-gap confined photonic crystal slab nanocavity with ultrasmall mode volumes
通过在光子晶体平板中的宽度调制线缺陷处设计空气缝，实验得到了品质因数为15,000、模体积为0.02立方波长的空气缝模式带隙光子晶体腔。高Q值空气缝腔模的产生是由于负色散的光子晶体波导模的模隙效应。具有超小模体积的高Q腔在腔量子电动力学、非线性光学和光学传感等应用中具有重要意义。
2009-10-21 physics.optics
Photonic band structure of ZnO photonic crystal slab laser
我们最近报道了首次实现的基于氧化锌的紫外光子晶体激光器[Appl.Phys.Lett. { \bf 85}，3657（2004）]。在这里，我们提出的结构设计和优化的细节。我们发展了一种计算超元胞技术，可以直接计算蓝宝石衬底上ZnO光子晶体的光子能带结构。我们发现，尽管小的衬底和光子层之间的折射率对比度，低阶本征模具有占主导地位的横电（TE）或横磁（TM）偏振。由于ZnO薄膜的发光表现出强烈的TE偏好，我们可以将我们的考虑限制在TE带，其光谱可以具有完整的光子带隙，并选择适当的结构参数。我们证明，系统的几何形状可以进行优化，以便实现相当大的带隙。
2005-03-21 physics.optics
Guiding optical flows by photonic crystal slabs made of dielectric cylinders
研究了二维光子晶体中电磁波的传播特性。能带结构采用标准平面波展开法计算，而电磁波的传播和散射采用多次散射理论计算。结果表明，在部分带隙内，波倾向于弯曲远离禁止的方向。这样的属性可以在操纵光流中呈现新的应用。此外，还将讨论与平面光子晶体平板成像的相关性。
2003-12-21 physics.optics
Ultra high-Q photonic crystal nanocavity design: The effect of a low-epsilon slab material
利用最小垂直损耗模型分析了平板介质介电常数对平板光子晶体腔品质因数Q值的影响。高折射率腔的高Q值归因于较低的模频率。在高折射率（硅）与低折射率（金刚石）板的Q比检查作为模式体积（Vm）的函数。讨论了模体积补偿技术。最后，讨论了金刚石腔的设计。分析结果进行了比较，三维FDTD计算。在双异质结构设计中，获得Q=2.6*10^5。在局域宽度调制设计中，当Vm=1.77*（λ/n）^3时，最高Q=1.3*10^6。
2008-02-22 physics.optics
Surface waves in photonic crystal slabs
当适当地终止时，具有有限尺寸的光子晶体可以支持表面模式。我们用平面波展开法计算了不同终端的表面模色散曲线。利用衰减全反射技术可以激发出这些非辐射表面模。我们做了实验和模拟来追踪表面能带曲线，两者都与数值计算吻合得很好。
2008-07-08 physics.optics
Complete 2π Phase Control by Photonic Crystal Slabs
光子晶体平板是光限制、光波调制和引导以及非线性光学响应研究的前沿。先前的研究已经显示了光子晶体在平面光学、超材料、传感器和激光器中的大量实际应用。本文报道了一种新颖的全2π相位控制方法，该方法通过时间耦合模分析和S参数模拟验证了反射光束与光子晶体谐振模相互作用的有效性.通过与输出端口的非对称耦合来增强，可以利用硅光子学平台（诸如二氧化硅上硅和绝缘体上硅异质结构）来实现2π相移。这种光子晶体相位控制方法为相移超材料的设计提供了一般性指导，在传感、空间光调制和光束控制领域具有广泛的应用。
2021-11-22 physics.optics
Influences of source displacement on the features of subwavelength imaging of a photonic crystal slab
研究了光源位移对光子晶体（PhC）超透镜亚波长成像特性的影响。对于正方形和三角形点阵光子晶体透镜，我们研究了改变单个点光源的横向位置对成像均匀性和稳定性的影响。我们还研究了改变一对光源的几何中心对双像分辨率的影响。这两个属性被发现是敏感的位移，这意味着一个PhC板不能认真对待作为一个平面透镜。我们还表明，通过引入材料吸收到介质柱的PHC板和扩大板的横向宽度，成像的均匀性和稳定性可以大大提高。这项研究有助于我们澄清一些最近发现的现象有关的成像不稳定性的潜在机制。
2010-12-07 physics.optics
Visualization of Photonic Band Structures via Far-field Measurements in SiNx Photonic Crystal Slabs
本文提出利用SiNx光致发光的偏振与动量分辨光谱实验可视化光子晶体平板能带结构，并成功观测到连续域束缚态暗点、方位角偏振涡旋及螺旋拓扑边缘态，为拓扑光子学研究提供了简便有效的实验手段。
2023-04-19 physics.optics
Formation Mechanism of Guided Resonances and Bound States in the Continuum in Photonic Crystal Slabs
基于模式展开法，提出了一种描述一维周期性光子晶体平板中的导共振和束缚态的方法。这种方法提供了分析的见解，这些国家的形成机制：引导共振产生的横向法布里-珀罗条件，并在BIC的共振寿命的发散解释了一个相消干涉的辐射从不同的传播组件内的板。我们显示BIC中心和边缘的布里渊区的对称性保护，以及BIC在通用波矢量不受对称性保护。
2016-03-09 physics.optics
Nonlinear Bound States in the Continuum in One-Dimensional Photonic Crystal Slab
连续光学束缚态（BIC）具有无限高的品质因数，从而极大地增强了光与物质的相互作用。本文对具有克尔聚焦非线性的一维光子晶体平板在BIC附近的光学响应进行了解析和数值研究。我们预测了一个强大的非线性响应，包括多稳态行为，自调谐的BIC入射波的频率，和破坏对称保护BIC。结果表明，在几个$μ$ W/cm $^2$的泵浦功率下，在硅光子晶体结构中可以观察到所有这些现象。我们还分析了所得解的调制不稳定性以及结构的有限尺寸对稳定性的影响。我们的研究结果对非线性光子学和集成光路具有重要意义。
2018-03-29 physics.optics
Mapping the optical properties of slab-type two-dimensional photonic crystal waveguides
我们报告了系统的实验映射的传输特性的二维绝缘体上硅光子晶体波导的一个广泛的范围内的孔半径，板厚度和波导长度的TE和TM偏振。大量的光谱特征的详细分析允许直接比较的实验数据与三维平面波和时域有限差分计算。我们发现，反直觉，低损耗传播的带宽完全消失的结构参数的光子带隙最大化。我们的结果表明，为了最大限度地提高低损耗波导的带宽，孔半径必须显着减小。当光子带隙显著变窄时，PhC波导中的低损耗传播带宽增加到125 nm，损耗低至8 $\pm$ 2dB/cm。
2005-04-19 physics.optics
Coupling into the slow light mode in slab-type photonic crystal waveguides
随着波导模式的群速度减慢，外部光信号耦合到光子晶体波导中变得越来越低效。我们系统地研究了在慢光区的耦合效率与不同截断的光子晶格在耦合界面的样品。逆幂律依赖被发现最适合的实验缩放的组指数上的耦合损耗。耦合效率被发现显着提高到100组指数的截断有利于在耦合界面处的光子表面态的外观与慢光模式的共振的晶格。
2005-10-14 physics.optics
Ab-initio Mapping of Projected Local Density of States in Arbitrary Nanostructures: Application to Photonic Crystal Slabs and Cavities
基于光子的投影局域态密度（PLDOS），我们发展了一个局域耦合理论，可以同时处理任意纳米结构中量子发射体与光子之间的弱相互作用和强相互作用。PLDOS的映射方法非常灵活有效。我们的从头算PLDOS很好地解释了最近对光子晶体平板的实验观察。更重要的是，首次建立了连接PLDOS和腔量子电动力学的桥梁，解决了品质因数、g因子和真空拉比分裂等问题。我们的工作极大地丰富了有关纳米结构中光与物质相互作用的知识。
2012-10-28 physics.optics
Quasi Bound States in the Continuum with Few Unit Cells of Photonic Crystal Slab
光子晶体平板中的连续谱束缚态（BIC）表示具有无限质量（Q）因子的共振，其发生在无限周期结构的光线上方。我们表明，一组BIC可以变成准BIC具有非常高的Q因子，即使是两个或三个单元格结构。他们解释的观点，BIC起源于紧密结合的每个单元电池的个人共振，在半导体。结合倒易空间匹配技术，基于准BIC的微腔可以实现与基于缺陷的PHC微腔一样高的Q因子。这些结果可以使BIC的实验研究在一个紧凑的平台，以及实现高Q值无镜微腔的新概念。
2017-05-27 physics.optics
Universal zero-crosstalk photonic integration via slab-engineered mode hybridization
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）；Korea Institute of Science and Technology（韩国科学技术研究院）；Kyung Hee University（庆熙大学）
提出一种基于标准脊波导中平板工程模式杂化的通用零串扰方法，通过调控平板厚度实现相邻波导间耦合的完全消除，并在多种材料平台和宽波长范围内实验验证。
2026-05-27 physics.optics
Topology of Far-field Signals for Photonic Crystal Slabs
本文研究了光子晶体板辐射场的远场能带拓扑性质，引入了围绕布里渊区边界的远场偏振绕数这一新拓扑不变量，证实其与能带Chern数存在稳健对应关系，并揭示了相变过程中偏振奇点交换引起的绕数变化，为理解拓扑材料提供了新见解。
2024-08-25 physics.optics
$ω{\rm-}k_x$ Fano line shape in photonic crystal slabs
从理论上研究了光子晶体平板的谐振特性。获得近似于透射（反射）光谱的$ω{\rm-}k_x$ Fano线形。这种近似是光的频率和面内波矢的函数，推广了传统的法诺线形状。两个特定的近似，抛物线和双曲线，得到和详细研究，考虑到结构的对称性，互惠性，和能量守恒。抛物线近似考虑了一个单一的共振，在正常的入射，而双曲线一个考虑到两个模式，对称和反对称。使用严格的模拟傅立叶模态方法的基础上，我们表明，双曲线的形状提供了一个更好的近似的透射谱。通过推导这两种近似的因果关系条件，我们表明，只有双曲型的因果关系提供了相对论意义上的。
2018-05-17 physics.optics
Design of Optomechanical Cavities and Waveguides on a Simultaneous Bandgap Phononic-Photonic Crystal Slab
在本文中，我们研究和设计准二维光机械晶体，波导，和谐振腔形成的图案板。二维周期性允许在频率中的面内伪带隙，其中禁止局部化到板的共振光学和机械激发。通过定制的晶胞几何形状，我们表明，它是可能的，有一个平板晶体同时光学和机械的伪带隙，光学波导不妥协。然后，我们使用这些晶体设计光机械腔中发生强烈的相互作用，共定位的光子-声子共振。示出了通过扰动硅光机械晶体板中的光波和声波的“线性缺陷”波导而形成的谐振腔结构，以支持波长为1.5微米的光谐振和频率为9.5GHz的机械谐振。由于波导结构的同时伪带隙，这些谐振被模拟为具有大于10^7的光学和机械辐射限制的Q因子。还研究了由于辐射压力引起的该腔中的光共振和声共振的光机械耦合，量子转换率对应于通过单个腔声子的单个腔光子的散射率，计算为292 kHz。
2010-11-21 physics.optics
Twist Bilayer Photonic slab's Angle-DependentGuided Resonance Analysis based on Multiple Scattering
本文用非零通量密度基改进RCWA，计算扭转双层光子板本征模，提出五层均匀板近似并解释两种透射相位与共振分裂。
2025-05-15 physics.optics
Waveguiding power of photonic crystal slabs
本文研究了均匀介质中图案化薄板的波导问题。在长波极限下，板的波谱可以用一个与频率无关的参数来描述，我们称之为“引导功率”。引导功率可以在有效介质近似中评估，类似于麦克斯韦加内特理论，但是针对特定于二维几何形状的局部场校正进行修改。对于横向磁（TM）和横向电（TE）极化，引导功率是不同的。我们表明，TM波在高折射率比的多孔层中的限制因子可以超过均匀层。同样，TM波的约束增强表现为一层细长的圆柱或椭圆夹杂与高轴长比。这种效应来源于夹杂物对局域场效应的抑制和夹杂物内部场的增强。这对设计远红外或太赫兹量子级联激光器有一定的参考价值。
2007-09-27 physics.optics
Modal formulation for diffraction by absorbing photonic crystal slabs
基于有限元法建立了光伏应用中平面波在任意几何形状的吸收光子晶体平板上衍射的模式方程。半解析法可以有效和准确地计算具有复杂单元的阵列的吸收。这种方法提供了直接的物理洞察吸收机制，在这样的结构，这可以用来提高吸收。将该方法应用于硅纳米线阵列，验证了该方法的有效性和准确性。该方法非常适合于研究光谱特性（例如，吸收）随阵列的厚度而变化，并且我们用可以识别最佳几何形状的有效计算来证明这一点。
2015-11-24 physics.optics
Polarization control of quantum dot emission by chiral photonic crystal slabs
从理论上研究了室温下无外磁场作用下由非手性材料构成的手性光子晶体结构中量子点光发射的偏振特性。由于手征调制层的对称性降低，该系统中局部电磁场的镜像对称性被打破。结果，垂直于结构的随机偏振量子点的辐射变成部分圆偏振。圆偏振的符号和程度由手征调制结构的几何形状确定，并且取决于辐射频率。对于随机分布的量子点，可以实现高达99%的圆偏振度，并且对于一些单量子点，可以接近100%。
2015-03-03 physics.optics
Optimal width of quasi-crystalline slabs of dielectric cylinders to light transmission contrast
非周期光子结构中由共振态引起的光限域在许多应用中是令人感兴趣的。这些共振的一个特殊情况可以在介电圆柱体的二维准晶体排列中找到。这些系统呈现出相当各向同性的带隙以及隔离的带隙内光子态（由于空间局域共振）。这些态是由高对称性的多边形团簇构成的，可以看作是光子分子。本文研究了十次准晶结构近似排列的玻璃柱平板的透射特性。特别是，我们调查的板宽度的影响，在状态和间隙之间的透射对比度。这项研究是在微波政权的实验和数值。我们发现，最好的透射对比度被发现为约3倍的辐射波长的宽度。在带隙区的传输是由光子分子的共振介导的。如果样品足够薄，除了反射入射光的光子分子的共振之外，它们变得透明。在这种情况下，这种行为让人想起吸收分子。
2016-04-26 physics.optics
On-chip Light Trapping in Bilayer Moiré Photonic Crystal Slabs
最近在纳米谐振器的形成方面已经取得了显著的进展，该纳米谐振器支持超低损耗、紧凑的电介质光子晶体，该光子晶体具有在可见光或电信波长下操作的异常高Q模式。最近，研究人员在探索二维材料中的奇异电子相时，出现了对模态工程的新见解。这种现象与两层具有高周期性空间有序性的材料（如石墨烯）之间的角度扭曲有关。莫尔图案形成，并且在特定的魔角扭曲下，电子行为显著改变，享受平坦的能量-动量色散关系。电子双电子学有一个光学类比：双层莫尔光子晶体平板可以实现平带条件。在这些条件下，传播模式具有零群速度，从而在横向和垂直方向上引起布洛赫波的无动量捕获，产生高品质因子和非常小的模式体积，最终导致Purcell效应的增强。莫尔结构腔提供的显着不同的光定位手段、非常小的模体积以及整个莫尔图案的空间确定可以操纵自发发射。这为低阈值激光、单光子源、量子电动力学、光子电路和量子信息处理等应用提供了机会。
2022-04-15 physics.optics
A subsurface array of photonic crystal slabs produces green stripes in a scarab beetle
University of Melbourne（墨尔本大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）
研究揭示提琴蜣螂绿色条纹的光子晶体平板复合分层结构，通过光学建模解析其虹彩与漫射绿色的形成机制，拓展生物光子纳米结构多样性并为仿生设计提供新灵感。
2026-08-20 physics.optics
A parametric study of the lensing properties of dodecagonal photonic quasicrystals
本文研究了二维光子准晶体平板的透镜效应。二维光子准晶体平板由介质柱按照12重对称的正方形-三角形非周期镶嵌方式排列而成。我们的全波数值分析证实了最近出现在技术文献中的结果，特别是在几个频率区域内实现聚焦效果的可能性。然而，与最初的解释相反，这种聚焦效应与PQC板中的局部对称点密切相关，并且强烈依赖于其厚度和终止。然而，我们的研究揭示了一些特殊性质的存在，例如即使对于横向宽度减小的板也能够聚焦光的能力，或光束效应，这使得PQC板可能很有趣，值得深入研究。关键词：光子准晶;负折射;超透镜。
2007-12-05 physics.optics
Vertical beaming of wavelength-scale photonic crystal resonators
我们报道了在光子晶体平板谐振器内产生的光子的$> 80%$可以在$\pm 30^\circ$的小发散角内漏斗化。通过调整谐振腔的几何形状和在谐振腔下方放置反射器来改变光子晶体平板谐振模的远场辐射特性。前一种方法直接对近场分布进行整形，从而获得方向性和线偏振的远场方向图。后一种修正利用了原始波和反射波之间的干涉效应，以增强能量方向性。我们发现，无论板的厚度，板和反射器之间的最佳距离接近等于一个波长的共振考虑。我们还讨论了一种有效的远场模拟算法的基础上的时域有限差分法和近远场变换。
2006-04-07 physics.optics
Thermal emission by photonic micro-textured surfaces
普通的金属光子晶体（PC）具有光子带隙，其中态密度（DOS）被强烈地改变。光子的热发射可以相应地被抑制和增强。研究了厚度可调的金属光子晶体平板的热发射特性，其厚度极限接近于光子晶体，厚度极限接近于织构表面.我们发现，厚光子晶体抑制在特定范围内的发射，而薄板抑制低频发射。
2005-05-24 physics.optics
Breakdown of light transport models in photonic scattering slabs with strong absorption and anisotropy
辐射转移方程（RTE）模拟光在光子散射样品（例如油漆、泡沫和组织）内的传输。解析近似解决RTE失败的样品具有强吸收和占主导地位的各向异性散射和预测非物理负能量密度和扩散通量在错误的方向。在这里，我们充分表征的非物理区域的三个流行的近似的RTE板，即$P_1$近似（或扩散近似），$P_3$近似，和一个流行的修改$P_3$，纠正了前向散射的近似。我们发现对$P_3$的δ函数修正消除了前向散射中的非物理范围。此外，我们将这些分析方法的预测与物理和非物理区域的精确蒙特卡罗模拟进行了比较。我们目前的地图的相对误差的散射和各向异性的一个现实的折射率对比度典型的聚合物板在空气中和光学厚度。相对误差图为解释光子散射板中光传输实验的分析方法的准确性提供了指导。我们的研究结果表明，$P_1$近似是显着不准确的提取输运参数，除非样品散射纯各向同性和弹性。$P_3$近似在其物理范围内的准确度方面超过了$P_1$，用于中等吸收，并且具有δ函数校正的$P_3$是这里考虑的用于前向方向的最准确的近似。
2022-03-23 physics.optics
Novel variational approach for analysis of photonic crystal slabs
提出了一种基于变分原理分析光子晶体（PC）平板的新方法。目前使用的大多数方法都将PC板视为三维（3D）晶体，这使得它们非常耗时和/或占用内存。在这种方法中，我们利用Bloch定理将场展开到无限平面波上，其振幅取决于垂直于板表面的分量。通过用适当的函数近似这些振幅，我们可以找到PC板的模式几乎和我们找到二维（2D）晶体的模式一样快。除了这个优点外，我们还可以用这种方法计算辐射模式，这是不可行的三维平面波展开（PWE）方法。
2015-04-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Moving Media as Photonic Heat Engine and Pump
由两个不同温度的平板组成的系统，当洛伦兹互易性在至少一个平板中被破坏时，可以在任一个平板上表现出非平衡横向卡西米尔力。这个系统构成了一个光子热机，它将辐射热转换成非平衡横向卡西米尔力所做的功。然而，通过以足够高的相对速度滑动两个平板，热量从温度较低的平板泵送到温度较高的另一个平板。因此，该系统作为光子热泵运行。在这项工作中，我们研究了这样的光子热机和泵的热力学性能通过波动电动力学形式主义。揭示了热机背后的物理机制是由非互易性产生的推进力和由多普勒效应产生的阻力。我们还表明，在热泵的情况下，使用非互易材料可以帮助减少所需的速度。我们提出了一个理想的材料分散达到卡诺效率极限。此外，我们推导出一个相对论版本的热力学效率为我们的热机，并证明它是有界的卡诺效率是独立的参考系。我们的工作作为一个概念性的指导，实现光子热机的基础上波动的电磁场和相对论热力学和电磁非互易性在操作它们的重要作用。
2022-11-09 physics.optics
Evolution of topological edge modes from honeycomb photonic crystals to triangular-lattice photonic crystals
在两个具有$C_6$对称性的受扰蜂窝状光子晶体的界面处拓扑边缘模的存在通常归因于K和K $'$谷处Berry曲率的不同符号。与电子对应物不同，光子谷霍尔效应中定义的陈氏数不是量子化的量，而是可以通过简单地改变几何微扰而被调谐到包括零在内的有限值。在这里，我们认为，光子谷霍尔效应中的边缘模式可以存在，即使在贝里曲率为零。数值模拟了在保持$C_3$对称性但反转对称性被破坏的三角晶格光子晶体平板结构中存在零Berry曲率边缘模.我们研究了Berry曲率从蜂窝晶格光子晶体板到三角晶格光子晶体板的演化过程，发现三角晶格光子晶体在很宽的光子带隙中仍然支持边缘模.此外，我们还发现具有零Berry曲率的边缘模可以以极低的弯曲损耗传播。
2020-12-29 physics.optics
Zitterbewegung-like effect near the Dirac point in metamaterials and photonic crystals
本文对超材料平板在零折射率点附近的类齐特贝韦根效应进行了物理解释。在以零折射率点为中心的负折射率区和正折射率区之间，超材料平板的透射谱分布是不对称的。当对称脉冲传播通过超材料板时，由于板的透射光谱的不对称性，其透射光谱变得不对称，导致具有不对称时间形状的透射脉冲。这种不对称性表现出一种时间上的拖尾振荡，即，Zitterbewegung效应。此外，还讨论了脉冲的时间和空间宽度以及超材料板的厚度对传输脉冲拖尾振荡的影响。我们的结果与其他研究人员在相对论量子概念的强度上获得的结果一致;然而，我们分析的观点是经典的，与相对论量子力学无关。
2010-10-26 physics.optics
Unified Weak-to-Strong Coupling Transitions and Radiation Interference Induced by Vertical-Symmetry Breaking in Photonic Crystal Slabs
Nanyang Technological University（南洋理工大学）
本文通过垂直对称性破缺统一调控光子晶体板中的连续谱束缚态、奇异点和单向导引共振，建立两模非厄米哈密顿量模型，揭示弱-强耦合转变与辐射通道混合机制，并在实验和数值上验证了该策略的普适性。
2026-06-23 physics.optics
Phase fields in momentum space of photonic crystal slabs
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Mozi Laboratory（墨子实验室）
本文系统阐述光子晶体平板中二维及多维动量空间相位场的产生机制，综述其研究与应用进展，并展望未来发展方向。
2026-09-22 physics.optics
Mapping individual electromagnetic field components inside a photonic crystal
提出了一种绘制光子晶体内部绝对电磁场强度的方法。我们应用该方法来映射二维光子晶体平板在微波频率下的电场分量Ez。将平板放置在两个反射镜之间以选择布洛赫驻波，并在所得谐振器内扫描亚波长球形散射体。共振布洛赫频率根据散射体位置处的电场而偏移。为了映射电场分量Ez，我们测量板的反射和透射谱中的频移与散射体位置的关系。在没有任何可调参数的情况下，测量和计算之间存在非常好的一致性。
2012-07-09 physics.optics
A complete photoluminescence polarization palette from a photonic-crystal slab
Institute for Physics of Microstructures RAS（俄罗斯科学院微结构物理研究所）；Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术学院）；Harbin Engineering University（哈尔滨工程大学）；ITMO University（ITMO大学）；Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学）；Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院普罗霍洛夫普通物理研究所）
该研究在单个非手性光子晶体平板中实现完整光致发光偏振调色板，利用模式对称性相互作用调控偏振，还产生偏振涡旋，确立其为对称可编程偏振的单片光源。
2026-08-18 physics.optics
Generalized Non-Hermitian Hamiltonian for Guided Resonances in Photonic Crystal Slabs
本文提出了一种广义非厄密哈密顿量形式化方法，用于光子晶体板中的引导共振建模，通过系统化展开和积分，揭示了拓扑和对称性保护特性。
2025-11-20 physics.optics
Engineering photonic crystal slab modes for strong exciton-photon coupling and polariton dispersion control
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术研究所）；Osipyan Institute of Solid State Physics RAS（俄罗斯科学院奥西皮扬固体物理研究所）
该研究数值模拟了周期倍增Si3N4光子晶体与MoSe2单层的混合结构，通过hBN厚度调谐将拉比分裂增强至8.5 meV，并控制极化激元色散，为强耦合平台提供新方案。
2026-10-02 physics.optics
Resonant subspace approximation for photonic crystal slabs
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
针对光子晶体平板共振计算繁琐的问题，提出将能量与参数平等处理的共振子空间近似，通过往返矩阵投影至小空间，仅需少数点即可快速重建能带与光谱，并在强六角硅光栅上验证了其准确性与高效性。
2026-09-10 physics.optics
Light-assisted, templated self assembly using a photonic-crystal slab
自组装的过程是由自由能的最小化来指导的，这限制了可用于组装的对称性，并最终限制了以这种方式制造的器件的有用性。在这里，我们首次通过实验证明了一种技术，我们称之为光辅助，模板自组装。通过激发光子晶体板的引导共振模式，在板上方产生光学电势景观，这导致在电势最小值处稳定捕获的颗粒的周期性图案。粒子团簇的基本对称性与光子晶体晶格的对称性相匹配，因此能够实现正方形、矩形或其他由于能量考虑而通常不可用于组装的对称性。我们预计，这种技术可用于定制纳米制造设备的光学特性，并且本文所展示的光学捕获技术可以实现各种复杂的纳米操纵工具和芯片实验室设备。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Theory of Pulsed Four-Wave-Mixing in One-dimensional Silicon Photonic Crystal Slab Waveguides
本文对一维硅光子晶体波导中光脉冲的四波混频进行了全面的理论分析和计算研究。我们的理论分析描述了一个非常一般的设置的相互作用的光脉冲，即我们认为非简并四波混频的配置中，在每个频率存在的叠加的引导模式。我们在我们的理论模型中纳入所有相关的线性光学效应，包括波导损耗，自由载流子（FC）色散和FC吸收，非线性光学效应，如自和交叉相位调制（SPM，XPM），双光子吸收（TPA），交叉吸收调制（XAM），以及耦合动力学的FC和光场。特别是，我们的理论分析的基础上的耦合模理论提供了严格推导公式的线性色散系数的导模，这些模式之间的线性耦合系数，以及非线性波导系数描述SPM，XPM，TPA，XAM，和FWM。此外，我们的理论分析和数值模拟揭示了慢光和快光区四波混频特性之间的关键差异，这可能对超紧凑有源光子器件的设计具有重要意义。
2015-07-15 physics.optics
Analysis of light scattering off photonic crystal slabs in terms of Feshbach resonances
利用费什巴赫共振的处理方法描述了一维光子晶体平板的共振光散射。精确的表达式散射振幅，没有任何拟合参数，得到孤立以及重叠共振。它们将共振性质与光学结构和入射光的性质联系起来。对于最常见的分段常数介电函数的情况下，计算可以进行基本上解析。在建立这种方法的准确性，我们展示了它的潜力，在分析的反射系数的重叠，相互作用的共振的不同形状。
2012-09-25 physics.optics quant-ph
Resonant mode coupling approximation for calculation of optical spectra of photonic crystal slabs
我们发展了共振模耦合近似，计算了两块光子晶体叠层的光谱。该方法是基于在散射矩阵形式的傅立叶模态法在每个板的输入和输出谐振矢量的推导。我们表明，使用共振模式耦合近似的散射矩阵的上下平板，可以构建的堆栈的总散射矩阵。堆叠系统的共振输出和输入矢量的形成严格推导出的有效哈密顿。我们表明，所提出的方法大大减少了计算时间，而没有足够的准确性损失。我们相信，所提出的技术可以是一个强大的工具，用于快速求解逆散射问题，使用随机优化方法，如遗传算法或机器学习。
2022-03-03 physics.comp-ph physics.optics
Photonic bound states in the continuum in Si structures with the self-assembled Ge nanoislands
锗自组装纳米岛和量子点在CMOS兼容光电集成电路中具有很好的应用前景，但其发光强度仍不足以满足实际应用的需要。在这里，我们证明了实验中的Ge纳米岛的光致发光的硅光子晶体板与六方晶格可以显着增强由于在连续的束缚态的发射过程中的参与。我们实验证明，超过两个数量级的峰值光致发光增强和超过一个数量级的集成PL增强的光子晶体板相比，非结构化的样品区域。我们从理论上研究了这种效应的傅里叶模式方法的散射矩阵的形式和演示的外观准正常的导模在我们的光子晶体板。我们还描述了他们的对称性群论。我们的工作为与硅技术兼容的新型光电元件铺平了道路。
2020-06-10 physics.optics
Controlling circular polarization of light emitted by quantum dots using chiral photonic crystal slab
研究了由非手性平面GaAs波导构成的手性光子晶体结构中嵌入量子点的光的偏振特性。由于通过波导层的部分蚀刻制造的手征光栅而引起的电磁模式结构的修改已经被证明在没有外部磁场的情况下导致量子点发射的高圆偏振度$ρ_c$。这种现象的物理性质可以根据考虑到结构对称性的互易原理来理解。在共振波长处，预测$|ρ_c|$的幅度超过98%。实验获得的$|ρ_c|=81$ %值较小，这是由于光栅缺陷散射的非偏振光的贡献，从而打破了其周期性。从发射光谱中去除非偏振非共振背景后得到的偏振度估计可高达96%，接近理论预测。
2015-09-25 physics.optics
A quasi-bound band in the continuum in a photonic slab
本文通过测量单层WSe2与铝纳米盘光子平板耦合的波矢分辨光致发光，发现沿Gamma-X方向存在从Gamma点SP-qBIC延伸的连续准束缚带，其光谱宽度在布里渊区一半范围内保持狭窄，证明其长寿命。
2025-11-05 cond-mat.other physics.optics
