光子色散求解器的开发
发布时间：2023-03-13 08:00:00 阅读数： 590
存储信息量的指数级增长使得新的光电子器件的开发变得越来越重要。最近，由于光子晶体能够在微观空间内自由控制光子，它已成为克服传统光子设备局限性的一种替代方案。POSTECH的一个研究小组开发了一个光子色散求解器，它可以作为研究光子晶体的基础，引入下一代高度集成的设备。
POSTECH的Junsuk Rho教授（机械工程系和化学工程系）与由Minkyung Kim助理教授领导的光州科技学院（GSIT）的一个团队共同开发并在网上免费发布了一个基于耦合偶极子方法的光子色散求解器（CDPDS）。该研究成果在《计算机物理学通讯》上刊登。
拓扑光子学的研究需要各种模拟，包括光子晶体的频带分析，两个不同光子晶体之间的边界带色散计算，以及利用光子晶体的电介质结构对拓扑相位进行分析计算。这些要求使得引入不同的模拟设置和使用后处理计算成为必要，这会阻碍研究的启动。
为了使拓扑光子学的研究不那么难以捉摸，该团队开发并在线发布了一个程序，该程序配备了一个直观的图形用户界面（GUI），同时使所有必要的计算成为可能，即使没有单独的后处理。
该团队开发的基于耦合偶极子方法的光子色散求解器（CDPDS）提供了一维和二维光子晶体的带状色散和拓扑相的计算。测试表明，CDPDS可以通过使基本结构--光子晶体--类似于偶极子而提供快速计算。此外，它拥有一个图形用户界面，使不熟悉计算机编程的普通用户也能使用，并为用户提供了几个有用的内置选项。因此，该方法可以作为一个玩具模型来快速计算光子色散，或对复杂系统的光子色散特性进行建模。
更多信息：Minkyung Kim等人，CDPDS：基于耦合偶极子方法的光子色散求解器，计算机物理通讯（2022）。DOI: 10.1016/j.cpc.2022.108493
