具有简并带边的光子晶体中的冻结光

考虑一个平面单色波入射到半无限周期结构上。如果透射波群速度的法向分量消失，会发生什么？乍一看，透射波群速度的法向分量为零仅仅意味着入射波的全反射。但我们证明全反射不是唯一可能的结果。相反，透射波可以以冻结模式的形式出现，具有非常大的发散振幅，并且能量通量要么为零，要么纯粹是切向的。透射波中的场振幅可以超过入射波振幅几个数量级。存在两种性质不同的冻结模式机制。第一种与电磁色散关系的驻定拐点相关。这种现象在我们之前的出版物中已经分析过。现在，我们的重点是涉及简并光子带边的冻结模式机制。这种新现象的一个优点是它可以发生在更简单的周期结构中。这种引人注目的效应对入射平面波的频率和传播方向极其敏感。这些特性在各种实际应用中可能非常有吸引力，例如高次谐波产生和波混合、光放大和激光、高效超棱镜等。