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可见光波段光子晶体单层板中双周期矩形孔阵列的连续态束缚态

DOI：10.1016/j.optcom.2018.11.075 期刊：Optics Communications 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 我们研究了一种光子晶体（PhC）薄板中支持的光学束缚态连续体（BICs），该薄板嵌入了两组平行且垂直方向相互嵌套的周期性矩形孔阵列。研究表明，两种结构类型中均可发现可调谐的非Γ点BICs，但Γ点BICs仅能在平行结构中获得。两类结构的品质因数（Q因子）均极高，超过10^5。可调谐的非Γ点BICs可通过结构参数进行调控。特别值得注意的是，对于两类结构，共振波长对周围介质折射率变化的敏感度都非常高，且通过改变环境折射率可调节非Γ点BICs。上述结果与有限时域差分法（FDTD）和时域耦合模理论（CMT）高度吻合，有助于基于光学BICs设计各类新型光学应用中的实用谐振元件。
作者： Zhijian Li，Qing Zhu，Yaonan Wang，Suxia Xie
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研究概述 实验方案

研究目的

研究由具有双周期矩形孔阵列的光子晶体平板所支持的光学连续体束缚态（BICs），以了解其特性和潜在应用。

研究成果

研究表明，在具有双周期矩形孔阵列的光子晶体平板中可实现Γ点与非Γ点的束缚态局域（BICs），其品质因数超过10^5。通过调节结构参数和环境折射率可调控BICs，展现出对传感及其他光学器件应用的高灵敏度。时域有限差分法（FDTD）与耦合模理论（CMT）计算结果的一致性验证了该发现的可靠性。

研究不足

该研究基于数值模拟，未经实验验证。其局限性包括模型中的假设（例如，理想材料无吸收或无序），以及仅关注特定几何构型，可能无法涵盖所有可能的变体。

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