扭转双层光子晶体的光学性质建模
光学
2021-03-26 v1
摘要
我们展示了扭转双层石墨烯的光子类比，其具有超平光子能带并表现出极端慢光行为。我们的扭转双层光子器件工作于电信窗口的C波段，采用两层晶体硅光子晶体板，中间以甲基丙烯酸甲酯隧穿层隔开。我们利用有限元方法数值确定了魔角及相应的光子能带结构，该结构在整个布里渊区呈现平带。这一平带使群速度趋近于零，并在线性周期光子系统中引入光局域化。利用平面波连续模型，我们发现扭转双层光子晶体中的光子模式不如扭转双层石墨烯中的电子对应物束缚紧密。此外，光子系统具有更大的能带不对称性。能带结构可通过调节器件几何形状轻松设计，为器件设计提供了显著的自由度。我们的工作增进了对扭转双层光子晶体光子性质的基本理解，并为基于纳米尺度的非线性增强与超辐射打开了大门。
引用
@article{arxiv.2103.13600,
title = {Modeling the optical properties of Twisted Bilayer Photonic Crystals},
author = {Haoning Tang and Fan Du and Stephen Carr and Clayton DeVault and Olivia Mello and Eric Mazur},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.13600},
year = {2021}
}
备注
main text: 3727 words, 4 figures