本项目研究光子晶体中自发辐射的动力学过程和包含特异材料或特殊结构的光子晶体中的光传播。发现光子晶体中原子自发辐射的非马尔科夫过程可用一个记忆函数描述,记忆函数正比于库的耦合谱函数的傅里叶变换,周期性结构的布拉格散射使原本光滑的真空记忆函数曲线上加入了一系列脉冲形状的峰,导致与时间相关衰减率存在一系列脉冲形状的尖锐峰。由峰值时间可知这是反射场到达原子位置后干涉的结果。由于量子干涉,在包含缺陷模的光子晶体中存在新的透明窗口,可以通过改变缺陷的有关参数来控制相关的透明窗口。对于由正负折射率等特异电磁材料组成的一维光子晶体,研究了有能带跃变的多异质结构的透射特性。发现零有效折射率隧穿模不受入射角、电磁波偏振态、结构周期数和晶格常数标度等因素影响,并且具有零相位延迟。由单负材料构成的光子晶体异质结构可制备多通道滤波器,并可实现与偏振有关的滤波。研究了多个邻近二维光子晶体波导之间的解耦合现象,发现多光子晶体波导耦合模式对于适当的传播数将趋于简并,波导之间的耦合解除,输入光进入系统后将被高度局域在原输入波导的方向。
英文主题词Photonic crystal;spontaneous emission; quantum interference; multichannel filter; coupled waveguides