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二维三角形孔蜂窝晶格中的光子能带结构

DOI：10.1016/j.ijleo.2018.12.175 期刊：Optik 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 在本研究中，我们计算了由嵌入砷化镓的三角形孔构成的蜂窝状二维光子晶体晶格的光子能带结构。假设砷化镓的介电函数取决于外加静水压力和温度。采用平面波展开法计算横电（TE）和横磁（TM）偏振的光子能带结构。在恒温条件下，发现静水压力增大时，两种偏振的光子能带结构均向高能方向移动，但带隙宽度不变。当从结构中移除一个三角形孔时，TM偏振的带隙位置和宽度保持不变，同时会出现一个缺陷能带，其能量随压力增大而调节。
作者： Francis Segovia-Chaves，Herbert Vinck-Posada，Erik Navarro-Barón
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研究概述 实验方案

研究目的

计算由嵌入砷化镓中的三角形孔组成的蜂窝状二维光子晶体晶格的光子能带结构，并研究静水压力和温度对TE和TM偏振光子能带结构的影响，包括移除一个三角形孔时的行为。

研究成果

对于TE和TM两种偏振模式，光子能带结构随静水压增大向高能方向移动，但带隙宽度保持不变。当移除一个三角形孔洞时，TM偏振的带隙位置和宽度维持不变，但在带隙内会出现一个缺陷态能带，该能带随压力升高向高能方向移动。这表明光子特性可通过外部参数进行调控。

研究不足

该研究假设所施加的静水压力不会改变二维光子晶体的蜂窝结构，这一假设在实际场景中可能不成立。计算方法依赖于特定近似条件，且结果仅适用于建模参数（如砷化镓衬底、特定孔径尺寸及压力/温度范围）。

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