通过逆向设计减少光子晶体波导中无序诱导的反向散射
光学
2026-02-13 v2
摘要
光子晶体波导（PCW）允许通过设计光子模式和能带结构来控制波导内的光流和光-物质相互作用。由于它们能够在芯片上限制场并产生慢光模式，因此在增强光学非线性、量子点单光子发射以及光学缓冲器方面显示出潜力。尽管这些特性对于纳米光子学应用很有前景，但PCW容易因无序诱导的反向散射而产生高散射损耗，几十年来，这在不同波导设计中一直是一个重大问题。通过将快速模式求解方法与基于物理的散射公式和逆向设计相结合，我们展示了即使在相同群折射率下，也能显著降低反向散射损耗。我们展示了对于类W1波导模式和拓扑波导模式的实质性改进。我们的通用方法是完全三维的，可用于针对各种设计指标引入新的PCW。
引用
@article{arxiv.2507.05429,
title = {Reducing Disorder-Induced Backscattering in Photonic Crystal Waveguides through Inverse Design},
author = {Dominic Thompson and Antonia Neill and Nir Rotenberg and Stephen Hughes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05429},
year = {2026}
}
备注
11 pages, 7 figures