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Yablonovitch 發(fā)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)與具有傳導(dǎo)和價(jià)帶的半導(dǎo)體類似，并將它們命名為光子晶體（與普林斯頓大學(xué)的 Sajeev John 合作）。光子晶體即光子禁帶材料，從材料結(jié)構(gòu)上看，光子晶體是一類在光學(xué)尺度上具有周期性介電結(jié)構(gòu)的人工設(shè)計(jì)和制造的晶體。

對(duì)于常規(guī)對(duì)稱的光子晶體板中，BIC被線極化遠(yuǎn)場(chǎng)所包圍，不利于高容量和多功能集成光學(xué)應(yīng)用。動(dòng)量空間中如何調(diào)控其周圍極化偏振是一個(gè)有趣的問(wèn)題。利用COMSOL來(lái)復(fù)現(xiàn)一篇國(guó)產(chǎn)小子刊，題為“Arbitrarily polarized bound states in the continuum with twisted photonic crystal slabs”。

在有限光子晶體帶隙內(nèi)波長(zhǎng)的光場(chǎng)被定位在腔內(nèi)。

在有限光子晶體帶隙內(nèi)波長(zhǎng)的光場(chǎng)被定位在腔內(nèi)。

光學(xué)限制由刻蝕在頂部反射鏡上的光子晶體圖案提供，腔體由光子晶體圖案中缺失的孔定義，如圖1所示，這種“缺陷”設(shè)計(jì)恰是光學(xué)耦合的關(guān)鍵。 圖1雙腔離子注入六邊形光子晶體刻蝕后的光學(xué)圖像電約束則通過(guò)離子注入實(shí)現(xiàn)，其在空間上限定了雙增益區(qū)。器件左右兩側(cè)設(shè)置獨(dú)立電接觸，可分別控制注入每個(gè)腔體的電流。

例如，在多核光子晶體光纖示例中，我們使用晶格副本來(lái)創(chuàng)建固體核光子晶體光纖的空氣孔的排列。然而，在某些應(yīng)用中，可能需要描述幾何圖形，這些圖形不能用簡(jiǎn)單的圓、平行四邊形等表示，或者類似物體的復(fù)雜陣列非周期排列在規(guī)則網(wǎng)格中，需要晶格復(fù)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，通常需要用任意邊界曲線來(lái)描述幾何對(duì)象，即一般多邊形。這就是本例的情況，其中光子晶體包層的內(nèi)部孔和中心孔形成復(fù)雜的形狀。

例如，在多核光子晶體光纖示例中，我們使用晶格副本來(lái)創(chuàng)建固體核光子晶體光纖的空氣孔的排列。然而，在某些應(yīng)用中，可能需要描述幾何圖形，這些圖形不能用簡(jiǎn)單的圓、平行四邊形等表示，或者類似物體的復(fù)雜陣列非周期排列在規(guī)則網(wǎng)格中，需要晶格復(fù)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，通常需要用任意邊界曲線來(lái)描述幾何對(duì)象，即一般多邊形。這就是本例的情況，其中光子晶體包層的內(nèi)部孔和中心孔形成復(fù)雜的形狀。

Rsoft是專門做光子晶體光纖仿真軟件，可以通過(guò)utility里面的Arrary Layout 來(lái)創(chuàng)建三維光子晶體光纖。建立三維模型時(shí)在Dimens中選擇選擇2Dxy。選擇BeamPROP模塊的波束包絡(luò)法對(duì)三芯光子晶體光纖進(jìn)行仿真，圖1為仿真模型，背景為熔融二氧化硅材料，紅色柱體為氣孔，黃色柱體為纖芯。中間纖芯為定為纖芯1，左邊纖芯定為纖芯2，右邊纖芯定為纖芯3。

光子晶體是一類通過(guò)不同折射率介質(zhì)周期性的排列而形成的具有光波長(zhǎng)量級(jí)的周期性人工微型結(jié)構(gòu)，相比于傳統(tǒng)晶體來(lái)說(shuō)，由于介電函數(shù)的周期性分布，光子晶體也會(huì)產(chǎn)生一些類似于傳統(tǒng)晶體的帶隙，使光局域在帶隙中無(wú)法傳播。我們?cè)谕暾?em>光子晶體陣列中引入線缺陷可以構(gòu)造出光子晶體波導(dǎo)，光子波導(dǎo)由于傳播低損耗和體積小等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于器件之后，在未來(lái)光通信領(lǐng)域有很大的前景。

本案例使用“自動(dòng)計(jì)算透反率模式”研究光子晶體的透反率，將建立簡(jiǎn)單二維光子晶體結(jié)構(gòu)以說(shuō)明透反率的計(jì)算方法。

01 說(shuō)明FDE求解器可用于精確計(jì)算任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模式，包括光子晶體布拉格光纖。在此示例中，我們計(jì)算并分析了Vienne和Uranus描述的光子晶體布拉格光纖的模式。 02 綜述模擬文件bragg_PCfiber.lms包含一個(gè)參數(shù)化組對(duì)象，可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模。

在這個(gè)例子中，我們計(jì)算光子晶體光纖(PCF)的本征模如下圖所示。橫截面上的大量空氣孔是使用Lattice Copies生成的，因此一個(gè)基本的幾何圖案可以在布局中放置幾次。 這個(gè)例子的計(jì)算模式很好地限制在被光子晶體圖案包圍的光纖的7芯內(nèi)。然而，我們要考慮到，由于主導(dǎo)波區(qū)域的折射率并不比外部大，輻射會(huì)泄漏到計(jì)算域的外部。因此，我們將透明邊界條件應(yīng)用到布局的外部邊界。

01 說(shuō)明FDE求解器可用于精確計(jì)算任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模式，包括光子晶體布拉格光纖。在此示例中，我們計(jì)算并分析了Vienne和Uranus描述的光子晶體布拉格光纖的模式。02 綜述模擬文件bragg_PCfiber.lms包含一個(gè)參數(shù)化組對(duì)象，可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模。最初，在x-min和y-min處使用反對(duì)稱邊界條件以及在x-max和y-max處使用金屬邊界條件設(shè)置模擬。

本案例使用“自動(dòng)計(jì)算透反率模式”研究光子晶體的透反率，將建立簡(jiǎn)單二維光子晶體結(jié)構(gòu)以說(shuō)明透反率的計(jì)算方法。

在這個(gè)例子中，我們計(jì)算光子晶體光纖(PCF)的本征模如下圖所示。橫截面上的大量空氣孔是使用Lattice Copies生成的，因此一個(gè)基本的幾何圖案可以在布局中放置幾次。 這個(gè)例子的計(jì)算模式很好地限制在被光子晶體圖案包圍的光纖的7芯內(nèi)。然而，我們要考慮到，由于主導(dǎo)波區(qū)域的折射率并不比外部大，輻射會(huì)泄漏到計(jì)算域的外部。

COMSOL晶體材料的穿晶斷裂及沿晶斷裂位移：COMSOL晶體材料的穿晶斷裂及沿晶斷裂裂縫擴(kuò)展：需要進(jìn)行模擬的可在下面鏈接下載Voronoi的模型樣圖，CAD格式的，需要自己導(dǎo)入的COMSOL內(nèi)：CAD Voronoi