基于等腰三角形介质柱的拓扑光子晶体结构及光波导的制作方法

技术特征：
1.一种基于等腰三角形介质柱的拓扑光子晶体结构，其特征在于，由多个晶胞呈阵列方式排列而成；所述晶胞由六个在空气中平行排列的三棱柱形的介质柱构成，所述三棱柱形介质柱的截面为等腰三角形，六个介质柱与等腰三角形的底边相对的顶点朝向晶胞中心的方式排布，构成截面为正六边形的晶胞；相邻两个晶胞轴线之间的距离为a，介质柱截面等腰三角形的底边长b为0.28a，底边上的高h为0.2a，晶胞中心到等腰三角形底边中点的距离l为0.3a；所述晶胞中的六个介质柱的方位为以穿过其底边中心的轴向直线为中心轴逆时针旋转角度θ，且0
°
≤θ≤180
°
。2.根据权利要求1所述的基于等腰三角形介质柱的拓扑光子晶体结构，其特征在于，θ＝122
°
，拓扑光子晶胞具有双重狄拉克锥，表现为蜂窝晶胞。3.根据权利要求1所述的基于等腰三角形介质柱的拓扑光子晶体结构，其特征在于，0
°
≤θ＜122
°
，拓扑光子晶体具有拓扑平庸性质。4.根据权利要求1所述的基于等腰三角形介质柱的拓扑光子晶体结构，其特征在于，122
°
＜θ≤180
°
，拓扑光子晶体具有拓扑非平庸性质。5.根据权利要求1所述的基于等腰三角形介质柱的拓扑光子晶体结构，其特征在于，等腰三角形介质柱所采用的材料是硅，高度d为0.6a。6.根据权利要求1所述的基于等腰三角形介质柱的拓扑光子晶体结构，其特征在于，晶格常数a＝1000nm。7.基于权利要求1所述拓扑光子晶体结构的拓扑光子晶体波导结构，其特征在于，由两部分拼接组成，一部分是由具有拓扑平庸性质的所述基于等腰三角形介质柱的拓扑光子晶体结构晶胞排列而成，另一部分是由具有非平庸性质的所述基于等腰三角形介质柱的拓扑光子晶体结构晶胞排列而成，两部分的交界面为光波的传输通道。8.根据权利要求7所述的拓扑光子晶体波导结构，其特征在于，拓扑平庸与非平庸的最大公共带隙频率范围是0.503(2πc/a)～0.563(2πc/a)；工作带宽就是0.503(2πc/a)～0.525(2πc/a)和0.545(2πc/a)～0.56(2πc/a)，其中c为光速。9.根据权利要求7所述的拓扑光子晶体波导结构，其特征在于，晶胞结构中允许出现空腔、无序缺陷以及传输通道急弯，所述传输通道为“直线”形、“z”形、“u”形；、“y”形中的一种或多种的组合。10.根据权利要求7所述的拓扑光子晶体波导结构，其特征在于，传输通道两边的分别具有不小于4排阵列排布的晶胞。

技术总结
本发明设计了一种基于等腰三角形介质柱的拓扑光子晶体结构及光波导，其晶胞结构是由六个相同的截面为等腰三角形介质柱呈C6对称的方式构成，所述晶胞中的六个介质柱以穿过其底边中心的轴向直线为中心轴逆时针旋转不同的角度可以实现能带反转，拓扑相变。当旋转角度为0


技术研发人员：许孝芳 黄靖宇 张浩 翟楠 刘雅琪
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2021.09.09
技术公布日：2022/1/7