Фотонные свойства двумерных высококонтрастных периодических структур: численные расчеты

Теоретически исследованы фотонные свойства двумерных периодических структур, образованных бесконечными однородными диэлектрическими цилиндрами, упакованными в квадратную решетку. В зависимости от диэлектрического контраста между цилиндрами и окружающей средой проведены расчеты фотонной зонной структуры, спектров пропускания кристаллов с конечным числом слоев, а также спектров рассеяния Ми на изолированном цилиндре. Расчеты проводились для ТЕ-поляризации. Совокупность полученных данных позволила проанализировать трансформацию фотонных стоп-зон, соответствующих резонансам Брэгга и Ми. Основной эффект заключается в “рокировке” энергетических позиций брэгговских стоп-зон и стоп-зон Ми. В низкоконтрастных фотонных кристаллах низкочастотную область энергетического спектра определяют брэгговские стоп-зоны, а стоп-зоны Ми располагаются выше по энергии. С увеличением диэлектрического контраста энергия стоп-зон Ми уменьшается, они пересекают область слабо меняющихся в ТЕ-поляризации брэгговских стоп-зон и формируют низкоэнергетическую область спектра.