二维光子晶格中高带隙下四束自陷与振荡现象研究

本文主要探讨了在二维（2D）正方形光子晶格中的高带隙下，非线性四束光的自陷和振荡现象。"Self-trapping and oscillation of quadruple beams" 是研究的核心概念，它涉及到光子晶体中高能量级上的非线性光学行为。在特定的非线性条件下，当对单个晶格点进行激发时，一个类似于四束的光模式能够自我陷阱，形成局域化模式，这些模式位于第二布里渊散射带隙中。这种自陷效应表明了光子晶格在控制光的能量分布方面具有高度的灵活性。 研究者们，Shiqiang Xia、Daohong Song、Liqin Tang、Cibo Lou 和 Yigang Li，来自南开大学弱光非线性光子学重点实验室，以及应用物理学院和物理学院，他们在实验数值模拟中观察到了这一现象。他们利用了2D正方形光子晶格的独特特性，通过改变入射四束光与晶格的初始角度，能够实现局域化四束模式的周期性振荡或旋转。这不仅扩展了我们对光在光子晶格中的行为理解，也为光子晶体在光存储、信息处理等领域的潜在应用提供了新的可能性。 这种现象的发现对于设计新型光子晶体器件，如光开关、光调制器或者光波guide有着重要意义，因为它允许对光的传播路径和强度进行精确控制。此外，理解高带隙下的自陷和振荡机制还有助于优化光子晶格的结构参数，以实现更高效的能量传输和信号处理。 这篇论文深入研究了光子晶格中的光学非线性行为，揭示了四束光在高能量带隙内的独特行为模式，这将为未来的光子学和纳米光学研究提供有价值的基础。