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均匀与周期性平板上共振模式与导波模式间的间接联系

光学 2019-06-19 v1

摘要

均匀或周期性介电平板可以作为光波导,其导波模式很重要;它也可以用作衍射结构,其中具有复频率的共振模式是相关的。导波模式通常在光线以下进行研究,它们在光线以下连续存在并从光线上的点出现,但孤立的导波模式也可能存在于光线以上,它们就是所谓的连续谱中束缚态。共振模式通常在光线以上(使用复频率的实部定义)进行研究,但它们与光线上的导波模式没有联系。在这项工作中,通过对均匀和周期性平板的解析和数值计算,我们建立了共振模式与导波模式之间的间接联系。结果表明,随着 (Bloch) 波数的增加,共振模式在光线以下继续存在,直到它在奇异点 (EP) 处达到终点,此时出现一对非正规模式,并且非正规模式的一个分支最终在导波模式的起点处接近光线。具有实频率和复 (Bloch) 波数(传播常数)的泄漏模式也与非正规模式相关。它们在将频率视为参数的特征值公式中的 EP 处出现。我们的研究基于包含共振模式、非正规模式和泄漏模式的非厄米特征值公式,并为均匀和周期性平板上不同类型的特征模式提供了完整的图景。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.08789,
  title  = {Indirect link between resonant and guided modes on uniform and periodic slabs},
  author = {Amgad Abdrabou and Ya Yan Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.08789},
  year   = {2019}
}