[发明专利]一种支持频率敏感自准直现象的光子晶体平板的设计方法

权利要求书

1.一种支持频率敏感自准直现象的光子晶体平板的设计方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1、初步选定二维光子晶体平板晶格结构和材料参数，定义平板厚度方向为Z方向，二维平面为XY平面，计算其类TE和类TM模式下各个能带的等频图，在其中找到鞍点型Van Hove奇异点；

步骤2、通过调节光子晶体结构参数和材料参数，移动鞍点型Van Hove奇异点位置，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；

步骤3、在等频图中标出空气光锥线内区域，若自准直等频线在光锥线内，则提高高折射率材料填充系数或改用更大折射率的材料，直至自准线移出光锥线区域，形成导波态；

步骤1中所述的类TE模式是指在平板中心电场E平行于XY平面的电磁波模式；

步骤1中所述的类TM模式是指在平板中心电场E垂直于XY平面的电磁波模式。

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，步骤1中所述的光子晶体平板晶格结构为孔状光子晶体结构或者柱状光子晶体结构。

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，步骤1中所述的光子晶体平板晶格结构为正方晶格、长方晶格、三角晶格或六角晶格的原胞结构。

4.根据权利要求1、2或3所述的设计方法，其特征在于，步骤1中所述的光子晶体结构的原胞由多种材料构成，其内部结构为圆柱、椭圆柱、方柱、台体或球体几何形状。

5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，步骤2中所述的光子晶体结构参数包括晶格矢量、各种材料填充比。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的设计方法，其特征在于，步骤2中所述的光子晶体材料参数包括原胞各种填充材料的折射率、介电常数、磁导率、导电率参数。