间隙敏感性揭示优化光子晶体与无序网络中的普适行为

通过对多种晶体与无序异质结构的最优完全光子带隙（PBG）随介电对比度 $\alpha$ 变化的一系列高精度数值计算，我们揭示了间隙敏感性 $\mathcal{S}(\alpha)\equiv d\Delta(\alpha)/d\alpha$（最优带隙-中带隙比 $\Delta(\alpha)$ 的一阶导数）的显著普适行为。特别地，对于所有我们的晶体网络，$\mathcal{S}(\alpha)$ 呈现出一种普适形式，可由一维四分之一波叠层的解析公式 $\mathcal{S}_{\text{QWS}}(\alpha)$ 很好地近似。更令人惊讶的是，对于足够大的 $\alpha$，我们的无序网络的 $\mathcal{S}(\alpha)$ 值收敛到 $\mathcal{S}_{\text{QWS}}(\alpha)$。对这一现象简洁性的深入理解，可能为 PBG 形成提供基础性见解，并指导新型光子异质结构的设计。