Localized light orbitals: Basis states for three-dimensional photonic crystal microscale circuits
Notice bibliographique
Résumé
We demonstrate the utility of three-dimensional (3D) optical Wannier functions (WF's) for quantitative description of electromagnetic wave localization and propagation in 3D photonic band gap (PBG) microcircuits. Using these localized ``optical orbitals'' we reconstruct electromagnetic waveguiding in bulk two-dimensional (2D) and 3D PBG materials, 2D-3D PBG heterostructures composed of 3D PBG structures inserted with 2D microchip layers, and 2D membrane photonic crystals. In 3D photonic crystal circuits, the expansion of electromagnetic fields with typically less than 20 maximally localized WF's (MLWF's) simplifies the calculation of electromagnetic phenomena of spectral bandwidth surrounding the PBG and improves computational efficiency, compared to the plane wave expansion and the finite-difference time-domain methods. The MLWF's are defined by a unitary transformation on the extended Bloch mode basis, chosen to minimize a wave function delocalization functional, while retaining symmetries of the underlying Bloch modes. We introduce an effective approach to constructing modified MLWF's in 3D architectures involving surface polarization charges and electromagnetic field discontinuities. These modified optical orbitals are also corrected for Gibbs phenomena arising near sharp dielectric interfaces. We demonstrate the accuracy of our localized light orbital method for recapturing TM and TE modes in idealized 2D photonic crystals and mixed polarization waveguide modes in 3D architectures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».