Metode penghitungan nilai Q yang cepat untuk resonator kristal fotonik 2D.

Resonator kristal fotonik dua dimensi (2D-PhC) adalah resonator optik dengan nilai Q tinggi yang dapat dibuat dengan menggunakan proses silikon dan diharapkan dapat digunakan pada perangkat optik seperti sakelar optik dan memori. Ketika mendesain resonator, panjang gelombang resonansi dan nilai Q dianalisis dengan analisis medan elektromagnetik menggunakan metode perbedaan domain waktu tiga dimensi (3D-FDTD), yang diketahui menghabiskan banyak sumber daya komputasi. Penelitian ini telah mengembangkan algoritme yang memungkinkan penghitungan nilai Q yang lebih cepat, yang secara khusus memakan waktu secara komputasi.

Resonator 2D-PhC membatasi cahaya yang tegak lurus dengan lempengan dengan pemantulan total, sehingga cahaya dalam mode resonator yang tidak dapat memenuhi komponen pemantulan total akan memancar keluar dari lempengan, sehingga membatasi nilai Q resonator. Wilayah wavenumber yang tidak memenuhi kondisi refleksi total, di mana |k⊥| <ω0/c (k⊥ adalah wavenumber dalam bidang dan ω0 adalah frekuensi sudut resonansi), disebut kerucut cahaya (light cone, LC) dalam ruang Fourier spasial (Gbr. 1(b)), dan dalam metode yang kami ajukan di sini, nilai Q dapat dihitung dengan menentukan tingkat refleksi Fresnel dan jumlah refleksi per satuan waktu untuk setiap komponen wavenumber dalam LC. Nilai Q dapat dihitung dengan menentukan reflektansi Fresnel dan jumlah pantulan per satuan waktu untuk setiap komponen wavenumber dalam LC.