高度各向异性介质光子晶体中近零折射率控制的准直效应:模拟与实验

      近零折射率人工介质的发展(NZRIs)提供了控制波传播的新方法，从而设计出了先进的电磁和光子器件，如隐形衣、波导、调制器和透镜。进一步研究发现各向异性的NZRI介质可以扩大这种应用。超材料和光子晶体(PhCs)被认为是实现NZRI相关现象的合适介质。特别是，由低损耗全介电元件组成的PhCs对于开发高效率的NZRI器件具有特别的吸引力。

       近日，美国密歇根理工大学的Saeid Jamilan等人证明了由介电棒组成的二维光子晶体(PhCs)，以精确确定的晶格常数规划在矩形晶格中，可以支持入射波在TM偏振和TE偏振下沿单胞短边的近零折射率单向传播(NZRIs)。波沿正交方向，即沿单胞长边的传播完全被抑制，从而导致入射发散波的准直。结果表明，所观察到的准直效应与PhCs的平坦等频线有关，而工作频率则对应于晶体介质第二传输能带的下缘。为了验证仿真结果，作者使用全波电磁求解器，在微波范围内记录了工作频率光子晶体片段以外的波型。制备的样品由直径毫米的陶瓷介质棒组成。样品采用发散的TM极化电磁波照射。相关工作发表在《 Applied Physics Letters》上。（郑江坡）

       文章链接： https://doi.org/10.1063/5.0077201