[发明专利]利用2D S-T光子晶体实现多频段拓扑角态的方法

权利要求书

1.一种利用2D S-T光子晶体实现多频段拓扑角态的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤一、基于2D S-T光子晶体，改变其散射子直径大小，产生三种不同类型的基本结构单元：

里大外小型Type I：里层7个散射子直径d₁大于外层12个散射子直径d₂，d₁=0.3R，d₂=0.1R，R为相邻散射子之间的距离；

里外一致型Type II：里层7个散射子直径d₁等于外层12个散射子直径d₂，d₁=d₂=0.6R；

里小外大型Type III：里层7个散射子直径d₁小于外层12个散射子直径d₂，d₁=0.1R，d₂=0.34R；

所述基本结构单元由锗介质柱排列于空气中构成；

步骤二、调节Type I与Type III光子晶体直径大小至两种类型的光子晶体具有共同带隙后，再将Type I光子晶体与Type III光子晶体以晶格常数为间距左右阵列组合，在投影能带中产生有带隙的拓扑边界态，设计外层Type I光子晶体包围里层Type III光子晶体的箱形结构并求解其截断能带，在带隙中出现了区别于投影能带的独立解，将这些解取其中多个代表点分析其电场，发现电场皆聚集在箱形结构内部的六个角落处，证明了两种不同机理的拓扑角态实现的可行性。

2.根据权利要求1所述的利用2D S-T光子晶体实现多频段拓扑角态的方法，其特征在于所述步骤二替换为：两种Type I光子晶体或两种Type III光子晶体满足错位的带隙下最近邻的能带是Nontrivial与Trivial的组合情形且调节直径参数至具有共同带隙，在投影能带中产生拓扑边界态，即可进一步产生拓扑角态。