[发明专利]二维类石墨烯复式结构光子晶体

摘要

一种二维类石墨烯复式结构光子晶体，包括平板状基部、在所述平板状基部上设置的周期性排布的原胞单元，每个原胞单元包括第一电介质和第二电介质；每个原胞单元包括由第一电介质形成的正六角柱形空心结构、在所述正六角柱形空心结构中轴向设置的圆柱形介质柱；在所述正六角柱形空心结构中填充有第二电介质，所述第二电介质填充在正六角柱形空心结构和圆柱形介质柱之间；在相邻原胞单元之间设置有圆柱形介质柱；所述圆柱形介质柱的材质为第一电介质。通过优化其结构参数可以获得目前为止最大的TE带隙率，为55.89%。本发明引入了复式结构，相比简单周期结构，禁带调制的可控性更强，对二维光子晶体的设计和制作具有重要意义。

主权项

一种二维类石墨烯复式结构光子晶体，其特征在于，所述晶体包括平板状基部、在所述平板状基部上设置的周期性排布的原胞单元，每个原胞单元包括第一电介质和第二电介质，所述第一电介质介电常数与所述第二电介质介电常数不同；每个原胞单元包括由第一电介质形成的正六角柱形空心结构、在所述正六角柱形空心结构中轴向设置的圆柱形介质柱；在所述正六角柱形空心结构中填充有第二电介质，所述第二电介质填充在正六角柱形空心结构和圆柱形介质柱之间；在相邻原胞单元之间设置有圆柱形介质柱；所述圆柱形介质柱的材质为第一电介质；所述每个原胞单元周围周期性排布有6个相同的原胞单元，所述原胞单元中圆柱形介质柱的横截面半径是r₁，所述相邻原胞单元之间圆柱形介质柱的截面半径是r₂，所述相邻正六角柱形空心结构之间的距离是b，所述正六角柱形空心结构的边长是a为晶格常数；其中r₁＝0，r₂＝0，b＝0.1820a,TE带隙为0.2612‑0.4638ωa/2πc，带隙率为55.89％；或者r₁＝0.169a,r₂＝0,b＝0时，TM带隙为0.2920‑0.4885ωa/2πc，带隙率为50.35％。