Titel
Absolute analytical prediction of photonic crystal guided mode resonance wavelengths
Forfattere
P. G. Hermannsson, C. Vannahme, C. L. C. Smith, & A. Kristensen.
Resumé
En klasse af fotoniske krystalresonansreflektorer, kendt som guided mode resonant filters, er optiske strukturer, der er udbredt inden for sensing af brydningsindeks, især i biosensing. Med henblik på forståelse og design er deres opførsel traditionelt blevet modelleret numerisk med metoder som rigorous coupled wave analysis. Her vises det, hvordan de absolutte resonansbølgelængder for sådanne strukturer kan forudsiges ved at modellere dem analytisk som slab-bølgeledere, hvor udbredelseskonstanten bestemmes af en fasematchningsbetingelse. Modellen er eksperimentelt verificeret til at kunne forudsige de absolutte resonansbølgelængder med en nøjagtighed inden for 0.75 nm samt forskydninger i resonansbølgelængde som følge af ændringer i kappeindeks med en nøjagtighed på 0.45 nm på tværs af det synlige bølgelængdeområde, når materialedispersion tages i betragtning. Desuden vises det, at modellen er gyldig ud over grænsen for lav gittermodulation, for periodisk diskontinuerte bølgelederlag, høje brydningsindekskontraster og stærkt dispersive medier.