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蜂巢光子晶格中光波的无衍射和反常折射

饶冰洁 刘圣 赵建林

蜂巢光子晶格中光波的无衍射和反常折射

饶冰洁, 刘圣, 赵建林
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  • 空间频率模式的光子带隙反映了光波在周期性结构中的线性传输特性.以这种线性传输特性为基础,研究了蜂巢光子晶格中光波的无衍射和反常折射.通过详细分析带隙结构第一通带上的衍射与折射特性,得出了光波发生反常衍射和折射的入射条件.匹配不同的入射条件,数值模拟了光波的无衍射传输和反常折射现象.结果表明:将入射光束的波矢设置在蜂巢晶格布里渊区中正常、反常衍射区的交界处,可使高斯光束沿x轴、y轴方向的衍射得到有效抑制;以多光束干涉场作为入射光场,可对蜂巢晶格进行模式匹配,激发第二布里渊区的传输模式;进一步将模式匹配后入射光场的波矢设置在反常折射区,可实现光波的反常折射.
      通信作者: 赵建林, jlzhao@nwpu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61675168,11634010)和国家自然科学基金委员会中国工程物理研究院联合基金(批准号:U1630125)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-05
  • 修回日期:  2017-08-08
  • 刊出日期:  2017-12-05

蜂巢光子晶格中光波的无衍射和反常折射

  • 1. 西北工业大学理学院, 陕西省光信息技术重点实验室, 西安 710072
  • 通信作者: 赵建林, jlzhao@nwpu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61675168,11634010)和国家自然科学基金委员会中国工程物理研究院联合基金(批准号:U1630125)资助的课题.

摘要: 空间频率模式的光子带隙反映了光波在周期性结构中的线性传输特性.以这种线性传输特性为基础,研究了蜂巢光子晶格中光波的无衍射和反常折射.通过详细分析带隙结构第一通带上的衍射与折射特性,得出了光波发生反常衍射和折射的入射条件.匹配不同的入射条件,数值模拟了光波的无衍射传输和反常折射现象.结果表明:将入射光束的波矢设置在蜂巢晶格布里渊区中正常、反常衍射区的交界处,可使高斯光束沿x轴、y轴方向的衍射得到有效抑制;以多光束干涉场作为入射光场,可对蜂巢晶格进行模式匹配,激发第二布里渊区的传输模式;进一步将模式匹配后入射光场的波矢设置在反常折射区,可实现光波的反常折射.

English Abstract

参考文献 (23)

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