有限和无限光子晶体中的光传播：递归格林函数技术

我们报告了一种基于递归格林函数技术的新计算方法，用于计算光子晶体结构中的光传播。与传统时域有限差分（FDTD）技术相比，该方法的优势在于它基于戴森方程，通过逐片添加来递归计算光子结构的格林函数。这消除了存储整个结构中波函数的需要，这显然大大放宽了内存要求并提高了计算速度。该方法的第二个优势是，它可以利用所谓的“表面格林函数”轻松地考虑结构向空气和光子晶体所占空间的无限延伸。这消除了与传统FDTD方法中常见的与定义计算域的边界反射波等相关的伪解。所开发的方法已应用于研究光子带隙结构（包括腔和波导）中电磁波的散射和传播。特别关注了半无限光子晶体终端上的表面模式。我们证明了表面态与入射辐射的耦合可能导致表面电磁场强度的增强和表面态非常高的Q因子。这种效应可以用作表面模式激光器和传感器的工作原理。