光子晶體中存在一種拓?fù)浞瞧接沟钠纥c(diǎn)，在奇點(diǎn)附近的光子能帶是線(xiàn)性的，稱(chēng)為光學(xué)狄拉克錐。光學(xué)狄拉克錐與眾多科學(xué)和應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)系密切，如零折射率、拓?fù)涔庾訉W(xué)、位相調(diào)控、單向傳輸?shù)?。通常認(rèn)為，光學(xué)狄拉克錐要求光子晶體具有完整周期性。那么，當(dāng)周期性被破壞后，結(jié)構(gòu)中是否仍能保證有狄拉克錐，是否仍能具有等效零折射率呢？最近，理工學(xué)院董建文教授等在光子準(zhǔn)晶體中肯定地回答了這一科學(xué)問(wèn)題，相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際著名學(xué)術(shù)刊物《Phys. Rev. Lett.》。[Phys. Rev. Lett. 114, 163901 – Published 20 April 2015]
研究工作首先證明了十二重和八重二維準(zhǔn)晶光子晶體中的光學(xué)狄拉克錐。線(xiàn)性能帶源于光子準(zhǔn)晶體的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性，準(zhǔn)晶內(nèi)部的電磁相位分布幾乎一致。狄拉克頻率是一個(gè)在布里淵區(qū)中心的三重簡(jiǎn)并態(tài)。在狄拉克錐附近，非周期光子準(zhǔn)晶體具有近零折射率性質(zhì)，電磁波滿(mǎn)足Snell定律。實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了非對(duì)稱(chēng)傳輸、散射隱身等多種新穎的電磁傳輸行為。上述研究結(jié)果將有利于探索拓?fù)涔庾咏Y(jié)構(gòu)中電磁位相調(diào)控的新機(jī)理和新手段。同時(shí)，由于這種新型光子準(zhǔn)晶體使用了全電介質(zhì)材料，結(jié)構(gòu)靈活性大，材料損耗低，在光學(xué)波段有著很好的潛在應(yīng)用前景。研究工作由董建文教授及其指導(dǎo)的碩士生常名立、香港科技大學(xué)陳子亭教授（Professor C. T. Chan）研究組等合作完成。
本工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)杰出青年基金、光電材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目的大力支持。
