连续域中准束缚态的选律
光学
2020-07-29 v2
摘要
光子晶体平板(PCSs)是一类被充分研究的器件，已知其支持垂直于平板入射光的光学Fano共振，可用于窄带滤波器、调制器与非线性光子器件。在浅刻蚀PCS中，共振线宽可通过调节刻蚀深度轻松控制。这一设计优势以光能量面内局域性差导致器件占板面积大而付出代价。在由高折射率对比材料体系实现的完全刻蚀PCS中，面内局域性大幅改善，但对线宽的控制力减弱。完全刻蚀PCS（亦称高对比光栅(HCGs)）的这一劣势可通过利用对称性保护的连续域束缚态(BICs)克服。通过对HCG施加微扰，BIC可从自由空间激发，其品质因子随微扰幅值呈反平方依赖，同时继承其未微扰对应物优异的面内局域性。本文中，我们详尽列出了六类二维PCS晶格中由面内对称性破缺控制的对称性保护BICs的选律（是否及与何种自由空间偏振耦合）。所选晶格可触及未微扰正方形与六边形PCS的三个最高对称性模式类。相较于面外对称性破缺，限定于面内对称性破缺使得利用简单光刻制造技术制备器件成为可能，利于实际应用。所报道的方法为利用成熟制造平台设计支持可控尖锐谱特征且极小占板面积的光子晶体平板提供了高层路线图。
引用
@article{arxiv.1903.11125,
title = {Selection Rules for Quasi-Bound States in the Continuum},
author = {Adam C. Overvig and Stephanie C. Malek and Michael J. Carter and Sajan Shrestha and Nanfang Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.11125},
year = {2020}
}
备注
30 pages, 21 figures