本发明属于微纳光子学谐振器，尤其涉及一种超高品质因子准连续域束缚态的实现方法。
背景技术：
1、连续域束缚态是一种存在于辐射连续谱中却又被完全局域的非辐射态，其理论品质因子为无穷大，在低阈值激光、非线性增强和传感等领域具有巨大应用潜力。然而，理想的连续域束缚态完全脱耦于外部辐射通道，无法被直接激发和利用。为了克服这一限制，现有技术主要通过在光子结构中引入不对称性，例如设计不对称的纳米柱对、椭圆孔或倾斜侧壁来打破结构的镜像对称或旋转对称，从而将理想的连续域束缚态转化为能与自由空间微弱耦合的准连续域束缚态。尽管这种方法取得了成功，并成为当前该领域的主流技术路径，但其在走向实际应用过程中暴露出一个根本性的技术缺陷。
2、这一缺陷表现为，通过对称性破缺实现的准连续域束缚态，其品质因子对结构不对称参数的微小变化极为敏感。具体而言，在微纳加工过程中，任何纳米级别的几何扰动，例如纳米柱尺寸的细微偏差或形状的微小不规则，都会导致准连续域束缚态的品质因子发生剧烈下降。这意味着，为了获得并维持高q值谐振，实际器件的制造过程需要对结构的不对称性进行极其精确的控制，通常要求达到亚纳米级别的精度。这种严苛的工艺要求，对光刻、刻蚀等纳米加工技术构成了巨大挑战，直接导致了器件的制备容差极小、加工良率低、制造成本高昂。更重要的是，即使器件被成功制造，其性能在实际应用环境中也缺乏鲁棒性，微小的温度波动或机械应力都可能引起结构参数的微小漂移，进而造成器件光学性能的显著劣化，影响其在激光器、传感器等系统中的长期稳定性和可靠性。因此，现有技术对精细对称性破缺的强依赖性，严重制约了准连续域束缚态从实验室原理验证迈向实际工程应用的步伐，成为亟待克服的关键技术瓶颈。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种超高品质因子准连续域束缚态的实现方法，以解决上述现有技术存在的问题。
2、第一方面，为实现上述目的，本发明提供了一种超高品质因子准连续域束缚态的实现方法，包括以下步骤：
3、设计并构建具有几何对称性的介质纳米柱结构；
4、通过调节所述介质纳米柱的几何尺寸参数，在其内部同时激发mie型谐振模式与fabry-pérot型谐振模式；
5、调控所述mie型谐振模式与fabry-pérot型谐振模式的耦合强度，使两种模式的远场辐射发生相消干涉，以在无对称性破缺条件下于所述介质纳米柱中形成准连续域束缚态；
6、将支持所述准连续域束缚态的介质纳米柱排列成周期阵列；
7、优化所述周期阵列的晶格常数，以激发相邻介质纳米柱的准连续域束缚态模式之间的共振耦合，通过耦合引发的集体干涉效应提升所述准连续域束缚态的品质因子。
8、可选的，调节几何尺寸参数的过程包括：
9、系统扫描介质纳米柱的半径与高度的比值，根据散射光谱中mie型谐振模式与fabry-pérot型谐振模式的反交叉现象，确定两种模式发生强耦合的参数区域。
10、可选的，介质纳米柱为介电常数大于10的介质材料构成的圆柱体结构。
11、可选的，优化晶格常数的过程包括：
12、将所述周期阵列的晶格常数设定在350纳米至600纳米范围内进行扫描，选取使准连续域束缚态品质因子达到峰值的晶格常数作为优化后的工作参数。
13、可选的，优化后的工作参数为晶格常数为460纳米，此时所述准连续域束缚态的品质因子达到10的6次方量级。
14、可选的，方法还包括采用水平偏振的平面波从侧面照射所述周期阵列，以激发并观测所述准连续域束缚态。
15、第二方面，本发明还提供了一种超高品质因子准连续域束缚态的实现系统，用于实施一种超高品质因子准连续域束缚态的实现方法，所述系统包括：
16、模式激发模块，用于在具有几何对称性的介质纳米柱内部同时激发mie型谐振模式与fabry-pérot型谐振模式；
17、干涉调控模块，用于调控所述mie型谐振模式与fabry-pérot型谐振模式的耦合强度，使两种模式的远场辐射发生相消干涉，以在无对称性破缺条件下形成准连续域束缚态；
18、阵列构建模块，用于将支持所述准连续域束缚态的介质纳米柱排列成周期阵列；
19、耦合增强模块，用于通过优化所述周期阵列的晶格常数，激发相邻介质纳米柱的准连续域束缚态模式之间的共振耦合，通过集体干涉效应提升所述准连续域束缚态的品质因子。
20、第三方面，本发明还提供了一种计算机终端设备，包括：
21、一个或多个处理器；
22、存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
23、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述第一方面中超高品质因子准连续域束缚态的实现方法的步骤。
24、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述第一方面中超高品质因子准连续域束缚态的实现方法的步骤。
25、第五方面，本发明还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中超高品质因子准连续域束缚态的实现方法的步骤。
26、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
27、本发明提供的一种超高品质因子准连续域束缚态的实现方法，本发明彻底摆脱了对精密对称性破缺的依赖，通过介质纳米柱内部mie型谐振模式与fabry-pérot型谐振模式之间的相消干涉，在完全几何对称的条件下自发形成高品质因子的准连续域束缚态。进一步地，通过将此类纳米柱构造成周期阵列并优化晶格常数，利用相邻单元间的共振耦合引发的集体干涉效应，能够将谐振的品质因子提升至超高水平。相较于传统依赖对称性破缺的方案，本发明所实现的高品质因子谐振对制造工艺的微小波动不敏感，从而显著提高了结构的鲁棒性与制备容差，为开发高性能、高可靠性的纳米激光器、非线性光学器件及高灵敏度传感器提供了更为实用的技术基础。
1.一种超高品质因子准连续域束缚态的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节几何尺寸参数的过程包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，介质纳米柱为介电常数大于10的介质材料构成的圆柱体结构。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优化晶格常数的过程包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，优化后的工作参数为晶格常数为460纳米，此时所述准连续域束缚态的品质因子达到10的6次方量级。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方法还包括采用水平偏振的平面波从侧面照射所述周期阵列，以激发并观测所述准连续域束缚态。
7.一种超高品质因子准连续域束缚态的实现系统，其特征在于，用于实施权利要求1-6中任一项所述的方法，所述系统包括：
8.一种计算机终端设备，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的方法的步骤。