无序 LN 光子晶体平板腔中的安德森局域化
无序系统与神经网络
2018-05-09 v3 光学
摘要
我们利用全三维布洛赫模式展开技术，对结构无序对 LN 光子晶体平板腔的影响进行了详细的理论研究，范围涵盖从短到长的长度尺度。我们计算了有无无序情况下腔模式的光学态密度、品质因子和有效模式体积，并与相应无序光子晶体波导的局域模式进行了比较。我们展示了品质因子和有效模式体积如何在特定腔长下饱和，并受到无序波导中出现的安德森模式相应值的限制。通过强度涨落判据，我们观察到当腔长大于约 L31 时出现安德森局域化，并表明只要限制区域远离腔镜且有效模式局域长度远小于腔长，无序 LN 腔中的场限制主要由结构无序的局部特性决定；在此机制下，无序腔系统对腔边界的变化变得不敏感，并且在局域化方面与强度涨落判据吻合良好。令人惊讶的是，我们发现安德森局域化模式并未作为新的无序诱导共振出现在 LN 腔模式的主要光谱区域中，此外，无序态密度增强在具有相同长度的无序波导系统中最大。这些结果对于激光和腔量子电动力学 (cavity-QED) 等应用具有根本性的意义，并为边界条件在有限尺寸慢光波导中的作用提供了新见解。它们也指出了基于腔边界/镜子和单一慢光布洛赫模式的模型在描述大 N 腔系统时的明显失效。
引用
@article{arxiv.1708.07891,
title = {Anderson localization in disordered LN photonic crystal slab cavities},
author = {J. P. Vasco and Stephen Hughes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.07891},
year = {2018}
}