Subwavelength resolution for horizontal and vertical polarization by coupled arrays of oblate nanoellipsoids
提出了一种结构,其包括电介质主介质中的扁等离子体纳米椭球的二维阵列的耦合对,作为用于水平和垂直偏振的光学域中的超透镜。通过模拟,它表明,由银纳米椭球形成的结构是能够恢复的两个偏振的距离大于半波长的对象的亚波长功能。亚波长分辨率的带宽在所有情况下都非常大(超过13%)。
2009-01-09 physics.optics
Influence of unsymmetrical periodicity on extraordinary transmission through periodic arrays of subwavelength holes
利用方形孔阵列研究了非对称周期性对亚波长孔阵列非寻常光传输的影响。研究发现,通过旋转方孔阵列可以连续调节光的传输效率以及水平和垂直偏振光的传输效率之比。我们可以用一个简单的理论模型计算出任何旋转角$θ$的透射光谱(包括峰的高度和位置)。
2007-04-25 physics.optics
Subwavelength plasmonic kinks in arrays of metallic nanoparticles
我们分析了非线性金属纳米粒子阵列的非线性效应。我们证明,这样的等离子体系统的特点是由一个无源响应,它们可以支持耗散开关波(或等离子体扭结)连接不同的极化状态的传播。我们数值研究了等离子体扭结的性质,其特征在于由一个亚波长的范围和可调的速度。
2012-05-31 physics.optics
Enhanced transmission of transverse electric waves through periodic arrays of structured subwavelength apertures
在理想金属中,通过亚波长孔径的透射预计将被强烈抑制。然而,通过孔径的结构工程,我们数值模拟表明,通过周期性阵列的亚波长孔径在薄金属膜的横向电波的传输可以显着增强。基于等效电路理论分析,当孔边长$a$小于波长($a/λ=0.1$)的1/10时,得到了透射增强因子为1900倍的正方形结构亚波长孔周期阵列。通过研究诱导的表面电流和调查的晶格常数和入射角的谐振频率的影响,我们表明,增强是由于激发的强本地化的共振模式的结构孔。
2009-12-08 physics.optics
Deeply Subwavelength Optical Imaging
我们报告的实验演示深亚波长远场光学成像的未标记的样品的分辨率优于$λ/20$。我们通过记录从物体散射到远场的相干光的强度图案,多次超过传统光学显微镜的~ $λ$ /2衍射极限。我们使用一个深度学习神经网络来检索有关对象的信息,该神经网络是根据来自大量已知对象的散射事件进行训练的。
2020-01-04 physics.optics
Quantitative Determination of Enhanced and Suppressed Transmission through Subwavelength Slit Arrays in Silver Films
从相干单模光源通过一系列的亚波长狭缝阵列在银膜中的透射强度的测量,具有不同的阵列间距和狭缝的数量,表现出增强(抑制)多达6(9)的因素时,归一化到一个孤立的狭缝。在对应于lambda_SPP、200da_SPP和300da_SPP的阵列节距处观察到透射强度的显著最小值,其中lambda_SPP是表面等离子体激元(SPP)的波长。将狭缝的数量增加到四个以上不会明显增加每个狭缝的透射强度。这些结果与SPP和入射波之间的干涉模型是一致的,该模型很好地拟合了测量的透射强度分布。
2007-08-15 physics.optics
Impact of filling ratio on subwavelength optical imaging with two different geometries
金属纳米结构透镜具有传输亚波长成像信息的潜在应用,它是通过控制纳米棒的长度和棒阵列的周期性来实现的。在本文中,我们证明了填充率的影响,这样的镜头的亚波长成像能力。通过全波电磁场模拟,证明了银纳米棒阵列的成像性能不仅与长度和周期性有关,还与填充率或线介质半径有关。我们已经研究了纳米棒的两种不同几何形状,圆柱形和三角形杆,并检查其性能为不同的填充率。
2014-04-20 physics.optics
Unlabelled Far-field Deeply Subwavelength Superoscillatory Imaging (DSSI)
最近有报道称,自由空间超振荡电磁场的深亚波长特征可以通过实验观察到,并用于具有纳米级分辨率的光学计量学[Science 364,771(2019)]。在这里,我们介绍了一种新类型的成像,称为深亚波长超振荡成像(DSSI),揭示了一个物理对象的精细结构,通过其超振荡照明下的远场散射图案。该对象是重建从散射光的强度分布记录在超振荡场的对象的不同位置。重建是使用经过大量散射事件训练的卷积神经网络执行的。我们表明,DSSI提供的分辨率远远超出了传统的“衍射极限”。在建模实验中,包括两个亚波长不透明颗粒的二聚体以超过$λ/200$的分辨率成像。
2019-10-04 physics.optics
Subwavelength imaging of sparse broadband sources surrounded by an open disordered medium from a single antenna
在这封信中,我们研究了亚波长成像稀疏宽带源在无序介质中通过处理由一个单一的天线获得的数据。基于稀疏重建的思想,建立了求解该问题的数学模型。我们表明,强无序介质可以作为一个有效的装置,压缩测量,这转移了复杂的设计压缩传感(CS)硬件的设计,制造和电子控制。所提出的方法和相关的结果可以在几个成像学科,如光学,太赫兹,射频或超声成像中找到应用。
2014-01-16 physics.optics
Polarization properties of subwavelength hole arrays consisting of rectangular holes
利用不同纵横比的矩形孔阵列,研究了孔的形状对非常光透射率的影响。研究发现,通过旋转孔阵列可以实现透射率的连续调谐。此外,在此过程中还产生了一个相位,线偏振态可以转变为椭圆偏振态。该相位与孔的纵横比相关。提出了一个直观的模型来解释这些结果。
2008-06-04 physics.optics
Actively tunable plasmonic lens for subwavelength imaging at different wavelengths
提出了一种可调谐等离子体透镜,用于不同波长的远场亚波长成像。等离子体透镜中的纳米狭缝阵列具有恒定的深度但变化的宽度,可以基于金属-电介质-金属(MDM)狭缝波导中的表面等离子体激元(SPP)的特定传播特性产生期望的光学相位延迟。从理论上和数值上证明了通过调节周围介质流体,单等离子体透镜可实现亚波长成像(半高宽0.37 ~0.47),从而实现了紧凑的面内可调谐等离子体透镜。这项工作提供了一种新的方法来开发集成可调谐等离子体透镜的各种芯片上的实验室应用。
2011-12-01 physics.optics
We calculate the light transmission by a subwavelength plasmonic array using the boundary element method for parallel cylinders with different cross-sections: circular or elliptic with axes ratio 4:1. We demonstrate that the plasmonic resonance is sharper for the case of ellipses with a large horizontal axis. This structure is susceptible to the refractive index variations of media since the high derivative of reflection and transmission coefficients are near the angle of total internal reflection. To obtain an approximate analytical expression, we use the model of a metallic layer. We explore…
2021-11-20 physics.optics
Recently a hypothesis explaining the non-resonant mechanism of subwavelength imaging granted by a dielectric microsphere has been suggested. In accordance to the hypothesis, the far-field image of a subwavelength scatterer strongly coupled to a microsphere by near fields is offered by the scatterer polarization normal to the sphere surface. The radiation of a closely located normally oriented dipole is shaped by the microsphere so that the transmitted wave beam has a practically flat phase front. Then this beam turns out to be imaging -- keeping the subwavelength information about the dipole l…
2021-06-21 physics.optics
Fractal plasmonic metamaterials for subwavelength imaging
我们发现,一个金属板与分形形状的狭缝可以均匀化的等离子体超材料与等离子体频率决定的分形几何。由于分形图案的全维亚波长性质,我们的系统支持横电和横磁表面等离子体。因此,这种结构可以用于聚焦具有全维亚波长分辨率和增强的场强的光源。微波实验表明,最佳可实现的分辨率只有,模拟表明,类似的效果可以实现在红外频率与适当的设计。
2009-08-26 physics.optics
Role of the normal polarization in the far-field subwavelength imaging by a dielectric microsphere or microcylinder
本文讨论了介质微球或微柱在远场亚波长成像中法向偏振的作用,并提出了解释这一实验事实的假设。这些假设之一是证实了精确的数值模拟。这种放大超透镜操作的机制是基于在弯曲的电介质界面处由正常极化的偶极子激发爬波。爬波组在它们从表面射出之后产生成像光束,该成像光束可以模仿贝塞尔光束或马蒂厄光束,这取决于微粒半径。这种机制对应于非对称相干照明。
2020-04-07 physics.optics
The mechanism of the polarization dependence of the optical transmission in subwavelength metal hole arrays
研究了亚波长金属孔阵列中的反常光传输机制。实验结果很好地解释了正方形或矩形孔阵列的透射强度与入射光偏振方向的关系。这种偏振依赖性发生在每个单孔中。对于孔阵列,在相邻孔之间还存在相互作用,这是由金属膜表面上的表面等离子体激元的横向磁场引起的。在详细研究了单孔和双孔结构的基础上,提出了一种计算孔阵列总透过率的简单方法。
2011-09-05 physics.optics
Multiscale analysis of subwavelength imaging with metal-dielectric multilayers
用分层超透镜成像是以点扩散函数(PSF)为特征的空间滤波操作。我们表明,在同一个光学系统中,一个窄的亚波长高斯入射场的图像可能是令人惊讶的不同的PSF,和PSF的宽度是不是一个简单的措施的分辨率。FWHM或标准dev.的PSF给出关于实际分辨率的模糊信息,并且小于PSF的FWHM的对象的成像是可能的。成像的多尺度分析提供了很好的洞察到特有的尺度依赖的亚波长成像的属性。
2010-01-26 physics.optics
Far-field subwavelength imaging from a single broadband antenna in combined with strongly disordered medium
远场亚波长成像是一个具有挑战性的课题。在这封信中,我们证明了通过处理由单个天线获得的数据,这得益于使用强无序介质的弱散射目标的远场亚波长成像。基于稀疏重构的思想,提出了一种求解该问题的数学模型。此外,这项研究得出了一个重要的结论,即强无序介质可以作为一个有效的装置,用于单天线压缩测量,这将设计压缩传感(CS)硬件的复杂性从设计,制造和电子控制。所提出的方法和相关的结果可以在几个成像学科,如光学,太赫兹,射频或超声成像中找到应用。
2014-01-16 physics.optics
Terahertz Switch Using an Array of Subwavelength Metallic Holes-coupled-disks
School of Electrical and Computer Engineering, College of Engineering, University of Tehran(德黑兰大学工程学院电气与计算机工程学院);Research Center for Quantum Engineering and Photonics Technology, Sharif University of Technology(谢里夫理工大学量子工程与光子技术研究中心)
本研究提出了一种基于亚波长金属孔耦合盘阵列的太赫兹开关,实现了室温下高频宽带的可重构光传输控制。
2026-02-11 physics.optics
The absorption to mass ratio of the infrared arrays is enhanced to approximately 1.33 to 7.33 times larger than the previously reported structures by incorporating two design characteristics: first, the coupling of evanescent fields in the air gaps around pixels to create effectively larger pixel sizes, and, second, the use of guided mode resonance (GMR) within the subwavelength metal-dielectric gratings. The bilayer Ti-Si3N4 gratings achieve broadband long-wave infrared (LWIR, 8 to 12 um) absorption by the combined effects of free carrier absorption by the thin Ti films and vibrational phonon…
2020-09-14 physics.optics
Compressive Imaging of Subwavelength Structures II. Periodic Rough Surfaces
提出了一种用于相对稀疏傅里叶分量波纹近场成像的压缩传感方案。该方案利用近场的随机稀疏测量来恢复散射场的角谱。结果表明,在瑞利假设下,角谱是可压缩的,并适用于压缩传感技术。迭代方案的开发用于恢复的表面轮廓从角谱。建议的非线性最小二乘法在傅立叶基产生准确的重建,即使瑞利假设是假的。
2011-08-31 physics.optics
Far-field subwavelength resolution imaging by spatial spectrum sampling
由于传统成像系统的分辨率有限,衍射极限以下的成像一直是公众关注的问题。为了克服这一限制,在空间中衰减的倏逝谐波必须参与成像过程。本文介绍了一种新颖的微波和太赫兹波段远场超分辨成像方法--空间谱采样方法。强色散和动量守恒使得欺骗表面等离子体激元(SSP)结构成为探测空间谐波的灵敏探针。这使得可以通过在远场中调谐和记录SSP来提取包括传播分量和倏逝分量的目标的空间信息。然后,亚波长分辨率是由采样的空间光谱的逆傅里叶变换构造的。采用改进的亚波长金属光栅作为欺骗等离子体结构,数值和实验验证了其远场分辨率为0.17波长,并充分讨论了其二维成像能力。成像能力和灵活性可以进一步优化SSP结构。我们相信,我们的工作机制将在微波和太赫兹波段的超分辨成像应用中具有巨大的潜力
2019-07-06 physics.optics
Periodic Modulation of Extraordinary Optical Transmission through Subwavelength Hole Arrays using Surrounding Bragg Mirrors
研究了通过由布拉格反射镜包围的亚波长孔阵列的增强光传输,表明反射镜的作用是限制与非凡光传输效应相关的表面等离子体,形成表面谐振腔。总体效果是光透射强度增加超过已经增强的透射的三倍以上,而与布拉格反射镜是在入射光的输入侧还是输出侧无关。布拉格反射镜结构的几何形状控制增强,并且甚至可以将透射减少一半。通过改变这些几何参数,我们能够周期性地调制特定波长的光的传输,与谐振腔中表面等离子体波的传播和干涉一致。FDTD模拟和波传播模型验证了这种效果。
2007-08-09 physics.optics
Enhanced transmission through arrays of subwavelength holes in gold films coated by a finite dielectric layer
采用刚性全矢量三维时域有限差分方法,对亚波长孔阵列金膜的增强透射进行了理论研究。首先研究了空气孔形状对透射率的影响,确定了导致透射率增强的两种不同的共振:局域波导共振和周期性表面等离子体共振。计算结果表明,在感兴趣的波长范围内,局域波导谐振模式而不是周期性的金玻璃表面等离子体激元模式是传感的主要模式。虽然检测到的峰值是相当广泛的,位移不是太明显,我们强调的贡献,从本地化波导谐振模式,这可能开辟了新的方法来设计表面等离子体传感器。
2007-03-08 physics.optics
Unibody microscope objective tipped with a microsphere: design, fabrication and application in subwavelength imaging
基于微球的亚波长成像技术于2011年首次展示。经过近十年的努力,这种技术已经在激光纳米加工、成像、传感和生物检测等领域产生了许多兴趣。为了更广泛的工业规模应用的技术,一个强大的,低成本的物镜结合微球透镜是非常需要的,并寻求许多研究人员。在这项工作中,我们展示了一个单体显微镜物镜形成的倾斜高折射率微球上的平凸透镜,并随后将其安装到一个传统的物镜。我们称这种新的目标的平凸微球(PCM)的目标,它类似于一个普通的显微镜物镜的外观和操作,同时提供超分辨能力,在辨别亚波长纳米尺度功能在空调。系统地研究了PCM物镜的成像性能随工作距离的变化规律。在扫描过程的辅助下,实现了更大面积的成像。PCM物镜可以很容易地适应许多现有的显微镜系统,并呼吁商业化。
2019-12-19 physics.optics
An effective cavity resonance model for enhanced optical transmission through arrays of subwavelength apertures in metal films
我们提出了一种新的理论方法来模拟通过穿透金属薄膜的亚波长孔径传输的谐振特性。我们表明,腔模理论适用于一个有效的谐振腔,其尺寸是由孔径的几何形状和相关的衍射波的倏逝波衰减长度。该方法提出了周期性孔径阵列中透射增强的具体物理机制,即是局域在金属表面近场的倏逝散射光耦合到孔径中。此外,它分析预测在增强传输的峰值的频率,峰值的品质因数,并解释它们的依赖于在很宽的几何形状范围内的孔半径,周期性和膜厚度的变化。该模型与模拟结果和现有结果具有很强的相关性,具有很高的准确性。
2013-10-22 physics.optics
On subwavelength imaging of Maxwell's fish eye lens
本文采用显式分析和有限元数值模拟两种方法,分析了线电流在麦克斯韦鱼接目镜中的场分布。我们指出,这种麦克斯韦鱼眼接目镜不能给出理想的成像,因为物场的高阶模很难到达麦克斯韦鱼眼中的像点。如果只激发零阶模,可以获得亚波长像,但其光斑尺寸大于源场的光斑尺寸。图像分辨率由对应于物场的零阶分量的图像的场点大小确定。我们的显式分析与有限元结果的修改后的鱼眼与完美的电导体(PEC)的限制。给出了获得亚波长图像的显式条件。当不满足该条件时,单个线电流源可以给出多个图像点。
2010-05-22 physics.optics
Multi-refractive-index metamaterials based on subwavelength waveguide arrays
我们证明了一种超材料,不能描述由一组单一的折射率和阻抗值,即使是固定的频率和极化。超材料结构是具有亚波长宽度和间隔的不同波导的堆叠,其以不同的相速度引导光。这种多折射率超材料(MRIM)可以被看作是多个均匀材料的空间叠加。使用全波模拟,我们演示了几个光学元件的基础上MRIMs,包括棱镜,偏转光到多个角度,多个焦点的透镜,和多折射率法布里-珀罗标准具与增强密度的谐振模式。我们提供了一个理论框架,用于分析磁共振成像,以确定有效折射率,功率的分数到每个通道(即,每个折射率)和透射率。
2018-07-30 physics.optics
Influences of source displacement on the features of subwavelength imaging of a photonic crystal slab
研究了光源位移对光子晶体(PhC)超透镜亚波长成像特性的影响。对于正方形和三角形点阵光子晶体透镜,我们研究了改变单个点光源的横向位置对成像均匀性和稳定性的影响。我们还研究了改变一对光源的几何中心对双像分辨率的影响。这两个属性被发现是敏感的位移,这意味着一个PhC板不能认真对待作为一个平面透镜。我们还表明,通过引入材料吸收到介质柱的PHC板和扩大板的横向宽度,成像的均匀性和稳定性可以大大提高。这项研究有助于我们澄清一些最近发现的现象有关的成像不稳定性的潜在机制。
2010-12-07 physics.optics
Subwavelength modulational instability and plasmon oscillons in nanoparticle arrays
我们研究了亚波长金属纳米颗粒非线性阵列中的调制不稳定性,并数值分析了不稳定性发展的非线性情况。我们证明了调制不稳定性可以导致形成规则的周期性或准周期性的偏振调制。我们发现,这样的非线性纳米粒子阵列可以支持长寿命的站立和移动振荡的非线性局域模式-等离子体激元激元。
2012-05-31 nlin.PS physics.optics
Subwavelength line imaging using plasmonic waveguides
我们调查的亚波长成像能力的二维扇出等离子体波导阵列,形成由金金属层包围的空气通道在近红外波长的操作,通过有限元模拟。通过减小通道宽度,同时保持几dB的传播损耗,可在器件的一侧实现高分辨率。在另一方面,低分辨率侧,输出耦合器被设计为优化与自由空间的耦合,并通过表面等离子体激元使通道串扰最小化。以λ/15分开的点源仍然可以清楚地区分。此外,高达两个90%的点偶极子的功率耦合到设备。应用是高分辨率线性检测器阵列,并通过反向操作该设备,高分辨率光学写入。
2015-01-13 physics.optics
High-subwavelength-resolution imaging of multilayered structures consisting of alternating negative-permittivty and dielectric layers with flattened transmission curves
由交替的负介电常数层和电介质层组成的多层结构被探索用于获得亚波长物体的高分辨率成像。透射曲线上具有最小|ky|(ky是横波矢量)的峰来自多层结构的导模,不能被材料损耗完全阻尼。这使得这些峰值周围的消逝波的振幅在通过成像结构传输后不合适,成像质量不佳。为了解决这个问题,适当地选择介电层的介电常数,以使这些尖锐的峰与它们的相邻峰合并。然后在透射曲线上产生宽的平坦隆起,使得大范围内的倏逝波以适当的振幅透射通过结构。此外,还发现添加适当的涂层可以消除|ky|最小的尖峰,也可以获得宽的平坦隆起。
2008-09-23 physics.optics
Tunneling inhibition for subwavelength light
我们表明,光隧道抑制可能会发生在适当的动态调制波导阵列的光斑的功能是显着小于光波长。我们发现,相邻波导之间的隧穿可以抑制特定频率的异相折射率调制,提供不失真的传播的输入亚波长光斑超过数百个瑞利长度。调谐抑制原来是有效的,只有当阵列中的波导分离是超过一个临界阈值。列入弱聚焦非线性,以提高本地化。我们分析纯电介质结构中的现象,也在阵列中包含周期性间隔的金属层。
2013-07-09 physics.optics
Subwavelength Plasmonic Lattice Solitons in Arrays of Metallic Nanowires
我们从理论上预测了嵌入非线性介质中的金属纳米线阵列可以形成稳定的亚波长等离子体晶格孤子。金属纳米线的导模的严格限制,结合由金属表面处的增强场引起的强非线性,提供了平衡波衍射和PLS形成的主要物理机制。由于在各种等离子体系统中满足形成PLS所需的条件,我们期望这些非线性模式在亚波长纳米光子学中具有重要的应用。特别是,我们表明,亚波长PLS可用于光学操纵纳米精度的超紧凑光子系统中的功率流。
2010-04-07 nlin.PS physics.optics
On subwavelength imaging with Maxwell's fish eye lens
显式分析和有限元数值模拟被用来分析场分布的线电流在所谓的麦克斯韦鱼接目镜[有界的一个完美的电导体(PEC)边界]。我们指出,这种二维麦克斯韦鱼接目镜不能给出完美的成像,因为事实上,高阶模的物场很难达到麦克斯韦鱼接目镜的图像点。如果只激发零阶模,在某些情况下可以获得尖锐物体的亚波长图像,但其光斑尺寸大于初始物场的光斑尺寸。图像分辨率由对应于物场的零阶分量的图像的场点大小确定。我们的显式分析符合非常好的有限元计算结果的鱼接目镜。时域仿真也验证了我们的结论。还演示了单个物点的多点成像。
2010-09-15 physics.optics
We introduce a novel physical mechanism for achieving giant quality factors ($Q$-factors) in finite-length periodic arrays of subwavelength optical resonators. The underlying physics is based on interference between the band-edge mode and another standing mode in the array, and the formation of spatially localized states with dramatically suppressed radiative losses. We demonstrate this concept for an array of $N$ dipoles with simultaneous cancellation of multipoles up to $N$-th order and the $Q$ factor growing as $Q \propto N^α$, where $α\gtrsim 6.88$. Based on this finding, we propose a real…
2020-12-01 physics.optics quant-ph
Subwavelength Imaging with Dielectric Metamaterial Solid-Immersion Lens
传统光学显微镜有限的分辨率源于这样一个事实,即物体的亚波长信息是由倏逝波携带的,倏逝波在空间中呈指数衰减,无法到达成像平面。我们在这里介绍一种超材料固体浸没透镜(mSIL),它利用紧密堆积的高折射率纳米颗粒作为复合介质,有效地转换和传输倏逝波从近场到远场。理想点源的倏逝波能量的约20%可以通过mSIL引导到远场。这导致了mSIL在可见光下的出色成像性能。使用15 nm直径的TiO 2(n=2.55)纳米粒子作为构建块,我们证明了45 nm-75 nm的特征可以通过mSIL在白光显微镜下分辨。我们的方法开辟了使用纯电介质材料获得“完美透镜”的可能性。
2015-11-06 physics.optics
Imaging light scattered by a subwavelength nanofiber, from near field to far field
本文利用荧光扫描探针直接实验研究了悬浮锥形光学透镜周围的光场分布。使用100 nm直径的荧光珠作为场强探针,我们研究了由散射平面波(568 nm波长)的光(400 nm直径)的干扰。我们的扫描荧光近场显微镜映射的光场超过36 $μ$ m $^2$,与$λ/ 5$分辨率,从接触到几微米的表面的生物样品。通过实验与Mie散射理论的比较,我们可以精确地确定发射极-散射极距离和实验漂移。
2018-11-22 physics.optics
Extra energy coupling through subwavelength hole arrays via stochastic resonance
金属表面波与亚波长结构的周期性几何结构之间的相互作用是等离子体激元学最近但至关重要的兴趣更新的核心。最有趣的一点是通过这些周期性结构的异常强传输的观察,它可以超过由板的填充因子给出的经典传输的数量级。实际的范例是,这种异常的传输是由周期性引起的,然后这种高传输应该在随机几何中消失。在这里,我们表明,额外的能量可以耦合通过亚波长结构,通过添加一个受控量的噪声的位置的光圈。这一结果可以在随机共振的统计框架中进行建模。耦合能量相对于噪声的演化使得可以访问在亚波长阵列的表面处耦合的额外能量。
2007-04-30 cond-mat.other physics.optics
Subwavelength imaging with opaque left-handed nonlinear lens
介绍了利用非线性左手透镜产生二次谐波场实现亚波长成像的概念。我们考虑了一个复合左手材料与二次非线性响应的平板,并表明这样的平面透镜可以形成,在一定条件下,在基频不透明的源的二次谐波场的图像。
2004-04-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Far field subwavelength imaging and focusing using a wire medium based resonant metalens
这是第二篇文章在一系列的两个处理的概念“共振超透镜”,我们最近介绍了[物理。104,203901(2010)]。它是一种能及时编码和有效辐射物体远场亚衍射信息的新型透镜。这种透镜的概念证明是在微波范围内进行的,使用由具有有限长度的平行导线的正方形晶格制成的介质。我们研究了一种时间反转的亚波长聚焦方案,并在实验上得到了焦宽为λ/25的光斑。通过基于互相关的成像过程,我们示出了分辨率为λ/80的图像重建。最后,我们讨论这种镜头的局限性,主要是在损失。
2012-11-16 physics.optics
Diffractive optics approach towards subwavelength pixels
相机和其他折射成像设备中的像素大小通常受到自由空间衍射的限制。然而,绝大多数基于光电倍增管的检测器是基于具有相当高的折射率的材料。我们证明,衍射光学可以用来利用这种高折射率,以减少传感器的有效像素大小低于自由空间衍射极限。同时,衍射系统将入射光束的振幅和相位信息编码到多个像素中,为动态重聚焦的噪声容忍成像提供了平台。我们探讨了高折射率衍射光学打开的机会,以减少传感器的尺寸和增加成像结构的信噪比。
2018-03-26 physics.optics
Subwavelength microscope that uses frequency scanning for image reconstruction
提出了一种基于频率扫描的亚波长成像新原理。它示出,它是可能的,以重建的空间轮廓的外部场激励的阵列(或耦合阵列)的亚波长尺寸的共振粒子的频率扫描在整个频带的共振阵列模式。在扫描期间,测量和存储一个或最多两个点处的近场的值就足够了。在扫描之后,可以通过简单的后处理来重建近场的分布。所提出的近场显微镜没有移动部件。
2008-06-26 physics.ins-det physics.optics
Optical properties of tungsten thin films perforated with a bidimensional array of subwavelength holes
本文从理论上研究了刻在钨层上的介质光栅的光传输特性。对于适当的波长,钨确实显示出介电行为。我们的数值模拟导致的理论结果与早期研究的金属系统中发现的类似。我们的结果的解释依赖于这样的想法,即传输与耦合到倏逝衍射级的本征模的共振响应。
2003-11-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Interference-induced enhancement of intensity and energy of a multimode quantum optical field by a subwavelength array of coherent light sources
最近,我们已经表明了一种机制,可以提供一个很大的传输增强的光波通过亚波长孔径阵列在薄金属薄膜中不是由等离子体极化激元波,但衍射波(由孔径产生的光束)在放置在远场区的检测器的建设性干涉。我们现在提出一个量子模型的重新表述。导出了多模量子光场的强度和能量的干涉增强的哈密顿量。这样的场可以例如由相干光源的亚波长阵列产生。
2008-06-13 math-ph math.MP physics.optics
Superradiance of a subwavelength array of independent classical nonlinear emitters
我们提出了一个机制的出现超辐射爆发的亚波长阵列的非线性经典发射器。我们假设发射器通过它们的公共辐射响应场相互作用,并且它们可以具有任意分布的初始相位。我们表明,只有当这种分布是不均匀的,一个非零场的辐射响应出现导致超辐射爆发。虽然这个领域不能同步的发射器,它迫使一个经典的非线性发射器的快速振荡具有长周期的信封。包络线中的相长干涉产生了导致超辐射脉冲的阵列的大偶极矩。超辐射的强度与辐射源的平方成正比,其包络参与波动。
2015-05-20 cond-mat.other physics.optics
Role of Wood anomalies in optical properties of thin metallic films with a bidimensional array of subwavelength holes
最近的工作处理的光传输的亚波长孔阵列中的金属层沉积在介质基板上。为了使系统尽可能真实,我们进行了模拟,以启发实验数据。本文提出了一种调查的光学性质有关的传输这样的设备。数值模拟给出的理论结果与实验吻合良好,我们观察到,传输和反射行为对应于Fano的配置文件与共振响应的本征模式耦合非均匀衍射订单。因此,我们的结论是,观察到的传输特性可以解释为共振伍德的异常。
2003-11-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Subwavelength field localization based on dielectric mesoscale particle with single and blind nanohole array
本文提出带纳米孔阵列的介电介观粒子,利用纳米孔尺寸控制共振模式,实现远小于衍射极限的亚波长场局域化,有望提升近场成像性能。
2022-03-23 physics.optics
Subwavelength terahertz imaging via virtual superlensing in the radiating near field
针对低频太赫兹亚波长成像需贴近物体且探针扰动近场的问题,提出通过选择性放大倏逝波实现虚拟超透镜重建,在0.18–1.5 THz下达到λ/7分辨率。
2022-11-21 physics.optics
Super-resolution imaging using spatial Fourier transform infrared spectroscopy
大多数成像设备的空间分辨率从根本上受到衍射的限制。这种限制表现为包含在倏逝波中的高空间频率信息的损失。因此,传统的远场光学系统无法提供物体亚波长特征的信息。在这里,我们提出了一种新的方法来恢复倏逝波在远场,从而使亚波长分辨成像和空间光谱。我们的方法依赖于移动的频率和波矢量的近场分量通过散射声学声子。该过程有效地去除了空间频率截止,用于明确的远场检测。这种技术的一个简单的扩展,我们称之为空间傅里叶变换红外光谱,允许保留相位信息,使其能够执行3D亚波长成像。我们讨论了这样一个系统在中红外和太赫兹波段的实施,可能扩展到其他光谱区域。
2010-03-12 physics.optics
Polarization effects in metallic films perforated with a bidimensional array of subwavelength rectangular holes
几年来,周期性阵列的亚波长圆柱形孔在薄金属层已采取了至关重要的上下文中的Ebbesen等人,特别是有吸引力的光传输实验报告的结果。已经强调的是,零阶透射图案不依赖于垂直入射的入射光的偏振。在本文中,我们表明,这是不是矩形孔的情况下,通过对比圆孔的情况下。在这种情况下,我们提出了一种新的偏振器,目前的优势所带来的原始Ebbesen设备。假设最近对这些种类的金属光栅的技术兴趣,这种偏振器可以导致新的技术应用。
2005-02-07 cond-mat.other physics.optics
Simulation of photodetection using finite-difference time-domain method with application to near-field subwavelength imaging based on nanoscale semiconductor photodetector array
利用多能级多电子(MLME)时域有限差分(FDTD)方法模拟了光电子探测过程,并将其应用于基于半导体纳米光电探测器(NPD)阵列的近场亚波长成像。光电二极管像素的光电流,以探索这种新型的NPD器件的亚波长成像的分辨率。NPD设备的一个限制因素是相邻检测器像素之间的光功率耦合。我们调查这样的功率耦合在吸收介质的存在,以及电场和光电子密度的空间分布使用MLME FDTD模拟。我们的研究结果表明,检测分辨率约为十分之一的工作波长,这是相当的近场扫描光学显微镜的基础上,金属包层锥形光纤。
2009-02-19 physics.comp-ph physics.optics
Theoretical study of arrays of graphene ribbons is currently of high interest due to its potential application in beam splitters, absorbers, and polarizers. In this paper, an analytical method is presented for diffraction analysis of graphene ribbon arrays. Previous analytical studies were carried out in the regime where the lateral separation between the ribbons is much smaller than the wavelength of the incident wave. As such, they could not be used to calculate the reflection coefficients of higher diffracted orders. By contrast, the method proposed here can predict electromagnetic response…
2020-10-31 physics.optics
Electronic control of extraordinary terahertz transmission through subwavelength metal hole arrays
我们描述了通过制作在杂质半导体衬底上的亚波长金属孔阵列实现非常太赫兹透射的电子控制。混合金属-半导体形成肖特基二极管结构,其中有源耗尽区通过施加外部电压偏置来实时修改衬底电导率。这使得能够有效地控制共振增强的太赫兹传输。我们的原理验证设备通过在0和16伏之间改变电压偏置来实现52%的强度调制深度。进一步的优化可能会导致器件性能和实际应用的改善。这种方法也可以转换到其他光学频率范围。
2008-05-12 physics.optics physics.plasm-ph