基于二维六方氮化硼材料的光子晶体非对称传输异质结构设计

• 作者: 武敏 费宏明 林瀚 赵晓丹 杨毅彪 陈智辉
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 非对称传输 二维六方氮化硼 光子晶体 异质结构
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 416-424
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20200741

摘要

二维六方氮化硼(hexagonal boron nitride,hBN)材料在产生光学稳定的超亮量子单光子光源领域有着潜在应用,有望用于量子计算和信息处理平台,已成为研究热点.而光学非对称传输设备是集成量子计算芯片中的关键器件之一.本文从理论上提出了一种基于hBN材料光子晶体异质结构的纳米光子学非对称光传输器件.运用平面波展开法研究了光子晶体的能带结构与等频特性,从理论上分析了hBN异质结构中可见光波非对称传输的可行性.同时,采用时域有限差分方法研究了可见光波段异质结构的晶格常数和半径对透射光谱的影响.研究结果显示,该结构实现了在610—684 nm波长范围内TE偏振光的非对称传输,在652 nm波长处正向透射率达到0.65,反向透射率为0.006,非对称传输透射对比度高达0.98.本文提出的结构模型为基于hBN的新型纳米光子器件设计提供了新的可能性,可用于不同功能光学器件的集成设计.