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具有横向泄漏通道波导中非泛型连续谱束缚态

光学 2023-11-27 v1 数学物理 math.MP

摘要

对于具有层状背景(其本身为平板波导)的光波导,若导模与沿横向向外传播的平板模共存,即存在横向泄漏通道,则该导模为连续谱束缚态(BIC)。已知具有横向泄漏通道的光波导中的泛型 BIC 在任意扰动下仍稳健存在。然而,该理论不适用于可精确定义的非泛型 BIC。在 BIC 附近,波导分别支持具有复频率和复传播常数的共振模与泄漏模。本文发展了一种微扰理论,表明非泛型 BIC 附近的共振模和泄漏模分别具有超高 QQ 因子和超低泄漏损耗。我们还表明,通过调节结构参数获得的合并型 BIC 总是非泛型 BIC。现有关于合并型 BIC 的研究关注特定示例与特定参数。我们分析了由 δF(r)\delta F({\bf r}) 给出的任意结构扰动(对支持非泛型 BIC 的波导),其中 F(r)F({\bf r}) 为扰动剖面,δ\delta 为振幅,并表明扰动后的波导在 δ>0\delta>0(或 δ<0\delta<0)时有两个 BIC,而在 δ<0\delta<0(或 δ>0\delta>0)时无 BIC。这意味着当把 δ\delta 视为参数时,非泛型 BIC 是(对任意扰动剖面 FF 的)合并型 BIC。我们的研究表明非泛型 BIC 具有有趣的特殊性质,在应用中很有用。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.13948,
  title  = {Non-generic bound states in the continuum in waveguides with lateral leakage channels},
  author = {Nan Zhang and Ya Yan Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.13948},
  year   = {2023}
}