基于FDTD的正方形光学微腔模式特性深度剖析与精准计算

一、引言

1.1研究背景与意义

在现代光学领域，光学微腔作为一种能够将光场限制在极小空间范围内的光学谐振结构，扮演着举足轻重的角色。其核心原理是利用材料界面的反射、散射或衍射等光学效应，将光能量约束在微米甚至纳米量级的区域内，促使光在其中反复振荡。这种独特的光场限制特性，使得光学微腔具备了诸多优异的光学性能。例如，在光与物质相互作用方面，由于光场在微腔内的高度集中，能够极大地增强光与物质之间的相互作用强度，从而为实现低阈值的激光发射、高效的非线性光学过程以及高灵敏度的光学传感等提供了可能。在低阈值激光发射方面，当增益介质置于微腔中时，