[發明專利]一種蜂窩結構旋磁光子晶體單向體波傳輸方法有效

申請號：	201710401920.8	申請日：	2017-05-31
公開（公告）號：	CN107015295B	公開（公告）日：	2019-06-04
發明（設計）人：	李清波;陳貴賓;孫慧玲;周平;季景	申請（專利權）人：	淮陰師范學院
主分類號：	G02B1/00	分類號：	G02B1/00;G02F1/09
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	223300 江蘇***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種蜂窩結構光子晶體單向傳輸方法
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【說明書】：

本發明公開了一種蜂窩結構旋磁光子晶體單向體波傳輸方法，包括如下步驟，S₁:選取蜂窩結構旋磁性光子晶體點陣，所述蜂窩結構旋磁性光子晶體點陣包括兩個交錯的三角形晶格，S₂:改變柱體大小，但要保持每個交錯晶格中包含的柱體大小一致，實現空間對稱性破缺，S₃：對柱體施加偏置磁場，利用外加偏置磁場來實現時間反演對稱性破缺。該蜂窩結構的旋磁光子晶體單向體波傳輸方法，通過二維蜂窩點陣結構的旋磁性光子晶體內交錯晶格中的不同的柱體大小實現空間對稱性破缺，并通過應用外加偏置磁場實現時間反演對稱性破缺，從而解決了旋磁光子晶體單向體波的非互易特性傳輸，整個傳輸過程較為穩定，非互易特性傳輸的入射角度較寬。

技術領域

本發明涉及光子晶體單向體波傳輸技術領域，具體為一種蜂窩結構旋磁光子晶體單向體波傳輸方法。

背景技術

在光學中，空間反轉對稱性與時間反演對稱性相互作用限制了波矢k的物理特性。為了出現顯著的非互易的傳輸，當空間、時間反演對稱性同時被破缺的時候，非互易光子晶體中即可以產生單通的現象，即ω(k)≠ω(-k)，k、-k表示一對相對傳輸的波矢。例如旋磁性光子晶體在外加飽和磁場作用下，磁導率的斜對角項具有虛部，使得時間反演對稱性破缺，產生了單向邊界態。另外可以通過破缺基元的空間對稱性，實現了體波的非互易傳輸。

蜂窩結構在拓撲絕緣體方面引起了廣泛關注。但是基于蜂窩結構依靠同時破缺空間、時間對稱性實現系統的體波非互易性傳輸研究較少。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種蜂窩結構旋磁光子晶體單向體波傳輸方法，解決了利用蜂窩結構實現體波非互易傳輸方面的問題。目前，基于蜂窩結構依靠同時破缺空間、時間對稱性實現系統的體波非互易性傳輸研究較少。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種蜂窩結構旋磁光子晶體單向體波傳輸方法，包括如下步驟：

S₁:選取蜂窩結構旋磁性光子晶體點陣，所述蜂窩結構旋磁性光子晶體點陣包括兩個交錯的三角形晶格；

S₂:改變柱體大小，但要保持每個交錯晶格中包含的柱體大小一致，實現空間對稱性破缺；

S₃：對柱體施加偏置磁場，利用外加偏置磁場來實現時間反演對稱性破缺。

優選的，所述時間反演對稱性破缺，通過沿鐵氧體柱體軸向飽和磁化，鐵氧體磁導率變成張量形式，通過張量磁導率的斜對角項的虛部來破缺系統的時間反演對稱性。

優選的，兩個三角形晶格反向交錯設置。

優選的，兩個三角形晶格的晶格常數相等。