[发明专利]一种频率敏感自准直现象的实现方法

摘要

本发明属于电磁波技术领域，具体为频率敏感自准直现象的实现方法。本发明设计方法包括：初步选定二维光子晶体晶格结构和材料参数，计算其TM模式下各个能带的等频图；通过调节光子晶体结构参数和材料参数，寻找到敏感自准直现象，即包含敏感自准直等频线的一组“灯笼状”等频线；建立光子晶体平板结构，结构和材料参数与前述二维光子晶体相同，在平板结构上下覆盖金属板（膜）；确定该平板结构的厚度，保证在厚度方向为单模。在微波段、THz波段、红外和可见光波段，如此上下覆盖金属板、有限厚度三维结构的TM模式能带特性与二维光子晶体的很相似，从而同样具有频率敏感自准直现象。由于该结构制备方法简单，其频率敏感自准直现象可广泛用于电磁波各个领域。

主权项

1.一种频率敏感自准直现象的实现方法，其特征在于，具体步骤为：步骤1、初步选定二维光子晶体晶格结构和材料参数，计算其TM模式下各个能带的等频图；步骤2、通过调节光子晶体结构参数和材料参数，寻找到敏感自准直现象，即包含自准直等频线的一组“灯笼状”等频线；步骤3、可继续调节光子晶体参数，降低自准直区域的群速度，提高频率敏感度；步骤4、构造有限厚度的二维光子晶体平板，定义光子晶体平板的厚度为Z方向，二维平面为XY平面，该光子晶体平板在XY平面的结构参数和材料参数与步骤3中二维光子晶体情况相同；步骤5、确定光子晶体平板厚度，在平板上下覆盖金属板，保证其TM模式在厚度方向只存在单模，即在厚度方向不存在电场值为零的节点；步骤1中所述的二维光子晶体TM模式是指电场E垂直于二维平面的电磁波模式；步骤5中所述的有限厚度光子晶体平板TM模式是指电场E垂直XY平面的电磁波模式。