周期性石墨烯盘表面拓扑边界传输态研究

来源：激光技术杂志2021年第5期北京时间：

作者：廖秋雨, 张煜熔, 吴智杭, 叶婷, 张克非

摘要：为了提高光学器件的传输性能，推动微型光学器件及大规模集成光路的发展，提出了一种新型2-D石墨烯等离子体光子晶体结构。通过周期性排列蜂窝状的石墨烯盘，调整一个周期内两个石墨烯圆盘的直径，打开狄拉克点；基于有限元法，运用COMSOL仿真光场传播、计算光子带隙，打破时间反演对称性，实现能带拓扑效应。结果表明，该设计的晶格常数等均处于纳米量级，相较于自由空间波长减小近30倍，具有小型化、高集成化等优势；该结构可在15.3THz~15.8THz频段范围进行动态调制。此研究为设计具有鲁棒性的纳米量级光子器件提供了参考，有望在波导频率的调控、光开关等领域拓展应用。

关键词：光电子学, 石墨烯, 直径, 光子晶体, 能带拓扑效应