在本项目中我们主要研究了(1)光子局域态之间由于倏逝波的交叠而引起的类似电子系统的简并分裂及跳跃传导现象。这些现象可以近似地由紧束缚的方法来描述。给出了局域态的构成和分布情况对光子完全隧穿的影响。(2)局域共振与传输波之间的干涉行为导致的类Fano共振现象,以及局域共振之间的干涉行为导致的类量子干涉现象。我们构建了在波导的同一位置引入两个旁路谐振腔的模型,实现了类V型三能级原子的量子干涉现象。(3)Bloch波展开方法研究光学Tamm态。在这种方法中,有限光子晶体中光的传播特性可以有简单直观的三个特征量(两个特征的Bloch阻抗、一个Bloch波矢)来标称。该方法物理图像直观。(4)基于一维光子晶体和一维光栅的有机结合,我们提出了一种电磁波单向导通的机制,可以实现线性材料中的高效单向导通。(5)有效介质理论在一维亚波长金属-介质光栅结构中的适用性问题。利用等效介质理论和严格的数值方法结论之间的比较,我们发现有效介质理论只是对结构中低阶本征模的一种近似描述。我们提出了一种利用此类等效介质的强各向异性来实现的非线性增强效应的方案。
英文主题词Photonic crystal; Photon transport; Metamaterials;Surface response theory