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无序光子晶体平板波导中 Anderson 局域化模式的统计

介观与纳米尺度物理 2017-06-07 v1

摘要

我们提出一种全三维 Bloch 模式展开技术和光子格林函数形式体系,用于计算慢光 Anderson 局域化区域下无序 W1 光子晶体平板波导的品质因子、模式体积和 Purcell 增强分布。通过考虑制备(本征)和有意引入(外征)的无序,我们发现品质因子和 Purcell 增强统计均无需任何拟合参数即可由对数正态分布很好地描述。我们还直接比较了孔尺寸涨落以及孔位置涨落的影响。发现品质因子和 Purcell 增强分布的均值和标准差的函数依赖关系随外征无序参数的平方根呈指数下降。单量子点与 Anderson 局域化模式之间的强耦合概率经数值计算发现随外征无序参数的平方呈指数下降,其中当考虑最先进的量子点时,低无序系统产生更大的概率。还讨论了在 W1 波导中放置量子点的最佳区域。这些理论结果具有基础趣味性,并与近期关于慢光区域下光子晶体平板波导的实验工作相关联。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.09139,
  title  = {Statistics of Anderson-localized modes in disordered photonic crystal slab waveguides},
  author = {J. P. Vasco and S. Hughes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.09139},
  year   = {2017}
}