局部准周期光子晶体的缺陷模式调控与多样性研究

本文主要探讨了局部准周期光子晶体（Local Quasi-Crystalline Photonic Crystal, LQCPC）在集成光学领域的应用和其独特的光学特性。LQCPC是由十二重准周期结构组成的复合二维光子晶体，相较于传统的周期性光子晶体，其结构的平移对称性有所缺失，这使得它具备更大的灵活性。研究采用时域有限差分方法（Finite-Difference Time Domain, FDTD）进行数值模拟，这是一种广泛用于光子晶体分析的高效计算技术。 研究结果显示，LQCPC的关键特性在于其缺陷模式（Defect Modes）。由于结构的非周期性，通过调整缺陷的位置，可以精确地调控缺陷模的性质，包括频率、强度和分布，这使得LQCPC展现出比周期光子晶体更为丰富的缺陷模式，为光波操控提供了更多的可能性。这种灵活性对于设计新型光器件，如光滤波器、传感器或光存储器等具有显著优势。 此外，论文还揭示了缺陷模频率与去除介质柱之间存在密切的关系，即它们之间的相互作用强度决定了缺陷模的特性。这意味着通过巧妙设计不同的点缺陷腔组合，可以创造出更多样化的缺陷模式，进一步扩展了LQCPC在多功能光子集成器件中的应用潜力。 关键词"集成光学"、"复合光子晶体"和"时域有限差分"突出了研究的核心内容，强调了这种方法在优化光子晶体性能和设计创新应用中的关键作用。"缺陷模式"则是文章的核心研究对象，展示了其在光子晶体设计中的重要性。 这篇文章深入探讨了局部准周期光子晶体的独特光学性质和其在集成光学中的实用价值，为未来的光子晶体设计和优化提供了理论依据和技术手段。通过结合FDTD模拟和缺陷模式控制，研究人员能够实现对光波的精细操控，为光电子设备的微型化和多功能化开辟了新的途径。