光子晶体的光学界面：用分层有效折射率建模蛋白石
光学
2014-07-23 v1 原子物理
摘要
人工蛋白石是透明球体的紧密排列，是三维光子晶体的原型。在此，我们使用一种灵活模型来描述蛋白石的光学特性，该模型基于分层介质，其（有效）折射率由蛋白石在小平面切片中的密度决定。我们考虑了基底的影响，并假设层数可控，这类似于通过 Langmuir-Blodgett 沉积法制备的蛋白石。计算采用传输矩阵法进行，并在有效折射率中引入吸收分量以解释光散射。这种一维形式化方法可以对反射和透射进行定量预测，特别是作为照射波长与球体直径之比、入射角或偏振的函数。它可用于从基底侧或真空侧进行照射，并能解释缺陷层。研究表明，无论蛋白石的确切结构如何，蛋白石与基底（或真空）之间的界面区域都具有强烈影响。界面处周期性的破坏是任何外部耦合到光子晶体的一个普遍但常被忽视的特征。我们的计算还提供了反射布拉格峰的主要特征，包括其宽度和强度。将该通用模型与实验进行比较表明，尽管其简单，但它足以解释许多观测结果。
引用
@article{arxiv.1407.5777,
title = {The optical interface of a photonic crystal: Modeling an opal with a stratified effective index},
author = {Isabelle Maurin and Elias Moufarej and Athanasios Laliotis and Daniel Bloch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.5777},
year = {2014}
}