声光子晶体平板中受限导模的高效分析

当今的标准制造工艺仅能制造光子与声子晶体平板，因此一种分析这些晶体的高效方法不可或缺。平面波展开法（PWE）作为研究全三维光子与声子（声光子）晶体的广泛使用的方法，因其收敛性和稳定性问题，在其标准形式下并不适用于平板分析。在此，我们提出对该方法的一种改进，以克服这些局限。此改进方法可用于计算声光子平板中的光子与声子模式。在标准三维 PWE 中，傅里叶级数被用于估计场沿平板法向分量的依赖关系，而我们则利用普通无结构平板的特征模式对第三维上的场进行展开。尽管具有近似性质，但观察到该方法比传统 PWE 方法既快得多又更精确，并能给出受限传播模式的非常准确的估计。作为所提方法的一个应用实例，我们研究了一种非互易光子器件。该器件是一个声光子平板波导，通过弹性波改变光波模式，可用作光隔离器或模式转换器。