二维三角晶格光子晶体90°弯曲波导设计与高透射率分析

"高品质二维三角晶格光子晶体90°弧度弯曲波导" 本文主要探讨了在光子晶体领域中的一个创新设计——二维三角晶格光子晶体的90°弧线弯曲波导。光子晶体是具有周期性结构的材料，这种结构能够控制光的传播方式，从而实现对光的高效操控。在本文的研究中，设计者特别关注了如何有效地连接Γ-K波导和Γ-M波导，这是光子晶体系统中常见的两种波导模式。 为了实现这一目标，研究者在90°弯曲弧线以及Γ-M波导的两侧引入了缺陷面。缺陷面的设计是基于光子带隙的概念，光子带隙是指在特定频率范围内，光子无法在晶体中传播的区域。在光子晶体中，通过精心设计的缺陷可以创造出局域态，这些局域态可以捕获并引导光子流动。在本文中，双重光子局域作用源于布拉格反射和全内反射的结合。布拉格反射是由光子晶体的周期性结构产生的反射现象，而全内反射则是因为光在不同折射率介质间传播时遇到界面产生的反射。 通过数值模拟，研究者得出这种二维三角晶格光子晶体90°弧线弯曲波导的透射率高达90%。高透射率意味着光子能够在波导中高效、低损耗地传输，这对于构建光子集成电路和光通信系统等应用至关重要。透射率的提升意味着信号损失减少，从而提高了整个系统的性能和效率。 此外，这种设计还有可能应用于光开关、滤波器和传感器等光子器件，因为它们需要在保持信号完整性的同时进行光路的精确控制。文章的作者来自江西师范大学物理与通信电子学院和江西省光电子与通信重点实验室，他们的工作展示了光子晶体设计的创新性和实用性，为光子技术的发展提供了新的思路。 这篇研究展示了光子晶体在实现高效光子操纵方面的潜力，尤其是通过引入特定缺陷和弯曲结构来优化光的传输路径。高透射率的90°弧线弯曲波导设计为未来光子学领域的研究和应用开辟了新的可能性，有望推动光通信、光学计算和量子信息处理等领域的发展。