[發明專利]一種能帶中含狄拉克點的無對稱性光子晶體及其構造方法

在審

• 申請號: 202110503421.6
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN115327768A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 張陽;賴耘;褚宏晨
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B1/00
• 代理公司: 江蘇斐多律師事務所 32332
• 代理人: 向妮

1.一種在光子晶體的能帶中構造狄拉克點的方法，其特征在于，包括：

S1、提供一種光子晶體；

S2、在所述光子晶體中選擇相鄰的上下兩支能帶和預構造狄拉克點的位置；

S3、比較兩支能帶在預構造狄拉克點位置處的本征態電場強度空間分布圖，確定兩張圖中電場強度模值相差最大的光子晶體幾何位置；

S4、在所述光子晶體幾何位置處插入電介質柱子，使能帶整體向上或向下移動，且在移動的過程中上下兩支能帶相互靠近；

S5、重復步驟S3～S4，使上下兩支能帶在預構造狄拉克點的位置處不斷靠近，直至在該位置處簡并，從而在所述光子晶體的能帶中構造出狄拉克點。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述光子晶體的結構不要求具有空間對稱性。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中，選擇相鄰的上下兩支能帶在預構造狄拉克點的位置處為線性。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中，選擇相鄰的上下兩支能帶在預構造狄拉克點的位置處的距離不超過預設值。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中，選擇的相鄰的上下兩支能帶在預構造狄拉克點的位置處的距離最短。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中，根據預構造的狄拉克點的頻率范圍選擇的相鄰的兩支能帶的位置。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S4中，電介質柱子的介電常數保持在1到20之間。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：

所述幾何位置處上支能帶的電場強度模值大于下支能帶的電場強度模值時，在所述光子晶體幾何位置處插入電介質柱子，所述電介質柱子的介電常數高于在所述光子晶體幾何位置處的原有材料的介電常數，使能帶整體向下移動，上支能帶的移動量大于下支能帶的移動量，兩支能帶相互靠近。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：

所述幾何位置處上支能帶的電場強度模值小于下支能帶的電場強度模值時，在所述光子晶體幾何位置處插入電介質柱子，所述電介質柱子的介電常數低于在所述光子晶體幾何位置處的原有材料的介電常數，使能帶整體向上移動，上支能帶的移動量小于下支能帶的移動量，兩支能帶相互靠近。

10.一種能帶中含狄拉克點的無對稱性光子晶體，其特征在于，采用權利要求1至9中任意一種方法構造，所述無對稱性光子晶體的結構不具有空間對稱性。