含色散特异材料的波导结构中慢光现象的研究

本项目拟采用光在含色散特异材料波导中的电磁波理论，从频域和时域两个不同的角度，全面研究慢变波导中不同频率光波的传播特性，以及光脉冲在慢变波导中的慢光和静止光行为。研究的内容主要包括：在慢变波导中引入色散特异材料（包括双负和单负材料），考察波导中能流分布、涡旋场分布和Goos-H?nchen 位移等电磁特性，分析慢变波导中导模之间的耦合，理论上给出不同频率的电磁波能够同时达到零群速度的条件，并给出慢变波导能够静止光波的最大带宽。进一步，利用数值模拟方法，考虑一维、二维和三维的光脉冲在该类慢光波导中的传输特性及动力学过程，给出光脉冲最大限度保真传输的结果。研究结果将概括出不同类型光脉冲在不同波导中的最优化配置，为进一步的实验研究提供坚实的基础。本项目的研究内容，不仅是当前国际物理学和光子学研究的最前沿课题之一，而且和慢光、光存储等信息领域紧密相连，具有重要的基础研究价值和广阔的科学应用前景。