[发明专利]一种可实现反射率定向调控的反PT对称光子多层

说明书

本发明提供了一种可实现反射率定向调控的反PT对称光子多层，属于光学技术领域。所述反PT对称光子多层包括两个对称分布的Thue‑Morse序列，其中一个所述Thue‑Morse序列S_N的迭代规则为：当N＝1时，S₂＝A，当N≥2时S_N＝S_N‑1(S_N‑1中的A由AB代替，S_N‑1中的B由BA代替)；另一个所述Thue‑Morse序列S_N'的迭代规则为：当N＝1时，S₂'＝A'，当N≥2时S_N'＝S_N‑1'(S_N‑1'中的A'由A'B'代替，S_N‑1'中的B'由B'A'代替)。本发明可实现反射率的定向调控。

技术领域

本发明属于光学技术领域，涉及一种可实现反射率定向调控的反PT对称光子多层。

背景技术

当材料中存在增益或损耗时，其电介质的折射率为复数，光波从正、反向入射时得到的反射谱不重合。宇称-时间(parity-time，PT)对称结构中正、反向入射的光波有相同的透射特性，但其反射谱不重合，即反射性是非互易的。这种非互易性为光波反射率的定向调控提供了条件。例如，利用PT对称结构正、反向反射率为0所对应的入射光频率不同的特点，可将其用于对特定波长的光学定向隐身。

PT对称的光学系统，其折射率空间上满足条件n(z)＝n*(-z)，其中z为位置坐标。PT对称条件可以分解为：n_r(z)＝n_r(-z)和n_i(z)＝-n_i(-z)，即折射率的实部n_r偶对称，n_i虚部奇对称，字母i表示虚数单位。在研究反射光束的横向位移时，需要用到部分反射率反射光，并且在共振态附近，光束的横向位移效应最大，而PT对称系统的共振模反射率为零，这对探测反射光束的横向位移十分不利。另外，在探索光束横向位移的空间非互易性中，器件对正、反向入射光的反射率不同也是空间非互易性的重要研究内容。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种可实现反射率定向调控的反PT对称光子多层，本发明所要解决的技术问题是如何实现反射率的定向调控。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种可实现反射率定向调控的反PT对称光子多层，其特征在于，所述反PT对称光子多层包括两个对称分布的Thue-Morse序列，其中一个所述Thue-Morse序列S_N的迭代规则为：S₁＝A，N＝1；S₂＝AB，N＝2；S_N＝S_N-1(A→AB，B→BA)，N≥3，其中S_N-1中的A→AB表示A由AB代替，B→BA表示B由BA代替，形成新的序列S_N。；

另一个所述Thue-Morse序列S_N'的迭代规则和S_N相同，S_N'与S_N中的电介质关于原点反PT对称；

A为第一电介质层；B为第二电介质层；A'为第三电介质层；B'为第四电介质层；其中下标N为序列的序数，；

第一电介质层的折射率表示为n_a；第三电介质层的折射率表示为n_a'；第二电介质层的折射率表示为n_b；第四电介质层的折射率表示为n_b'；

n_a＝n_A+0.01qi，n_a'＝n_A'+0.01qi，n_b＝n_B+0.01qi，n_b'＝n_B'+0.01qi，