拓扑绝缘体与Sinc函数型光子晶体分界面处Kerr效应和Faraday效应研究

发布时间：2021-06-17 09:58

　　应用传输矩阵法和等效介质理论,研究了拓扑绝缘体与Sinc函数型光子晶体分界面上的Kerr效应和Faraday效应,结果显示,在某些频率处,两种线极化波的反射波极化平面都可能会发生近似■的旋转,其附近周期结构的等效介电常数也有突变。进一步研究还发现,透射波极化面的旋转角随频率的变化规律与周期结构（BAB）_n等效磁导率随频率的变化规律类似。以上结果都说明,在拓扑绝缘体与函数型光子晶体分界面上的Kerr效应和Faraday效应与入射波频率、周期结构的介电常数和磁导率等关系紧密。 

【文章来源】：中国激光. 2020,47(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

光在拓扑绝缘体与Sinc函数型光子晶体

下面首先考察入射角αi的影响。在拓扑绝缘体TI与周期结构(BAB)25分界面处,入射角αi取不同值时平行极化波(P波)和垂直极化波(S波)的反射波极化平面旋转角(Kerr角)θ Κ p,s 的频率曲线图分别如图2、3所示。可以看出,P波和S波的Kerr角频率曲线不一样,图2中P波的Kerr角θ Κ p 极值在附近的狭窄频率区间内突变剧烈,而图3中S波的θ Κ s 极值附近的曲线较光滑连续,但是二者曲线图随入射角的变化没有明显的规律可循。在拓扑绝缘体TI与周期结构(BAB)25分界面处,入射角αi取不同值时P波和S波的透射波极化面旋转角θ F p,s 的频率曲线图分别如图4、5所示。比较图4与图5可以看出,二者变化曲线不同,但是图5中θ F s 的最大值总是出现在 ω 0.1ω 0 =15.8 附近, 基本不随入射角的变化而变化。图3 不同入射角下的θsK(ω)

图4 不同入射角下的θpF(ω)进一步研究θ Κ p,s 、θ F p,s 与周期结构(BAB)25的εeff和μeff的关系。当P波以入射角 α i = 2.1π 12 投射到拓扑绝缘体与周期结构(BAB)20分界面处时,在反射波出现最大Kerr旋转角θ Κmax p =-1.5651 rad的频率ω=0.8411ω0附近,θ Κ p (ω)、θ F p (ω)及Re[εeff(ω)]、Re[μeff(ω)]随频率的变化如图6所示。当S波以入射角 α i = 2π 12 投射到拓扑绝缘体与周期结构(BAB)15分界面处时,在反射波出现最大Kerr旋转角θ Κmax s =-1.5707 rad的频率ω=0.5955ω0附近,θ F s (ω)及Re[εeff(ω)]、Re[μeff(ω)]随频率的变化如图7所示。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3234978