基于Bloch理论的用于计算光子石墨烯中拓扑边缘模的梯度恢复方法
数值分析
2018-12-18 v2
摘要
光子石墨烯是一种具有蜂窝结构的光子晶体，在理论和应用领域中均受到深入研究。类似于支持狄拉克费米子和拓扑边缘态的石墨烯，光子石墨烯支持新颖而微妙的电磁波传播模（边缘模）。这些模在许多光学系统中具有广泛应用。本文提出一种基于Bloch理论的新型梯度恢复方法，用于计算蜂窝结构中的拓扑边缘模。与标准有限元方法相比，该方法借助梯度恢复技术提供了更高阶的精度。这种高阶精度在应用中构造传播电磁模时极为需要。我们分析了其精度并证明了该方法的超收敛性。通过数值算例展示了该方法在计算蜂窝结构中-对称和-对称破缺情形下的边缘模时的效率。
引用
@article{arxiv.1711.01088,
title = {Bloch theory-based gradient recovery method for computing topological edge modes in photonic graphene},
author = {Hailong Guo and Xu Yang and Yi Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.01088},
year = {2018}
}