Modulating light with light via giant nano-opto-mechanical nonlinearity of plasmonic metamaterial
从1926年Vavilow和Levshin对可饱和吸收的演示开始，随着激光器的发明，强非线性材料的不可用性成为发展光学信号处理的关键障碍，特别是在透明电信网络中。今天，最先进的光子开关材料利用半导体中的增益动力学和近带和激子效应，有机介质中的非线性与弱局域电子和非线性通过与超材料杂交而增强。在这里，我们报告一种新型的人工非线性，是纳米光机械的性质。它是在由柔性纳米膜支撑的等离子体元分子的人造超材料阵列中观察到的。在这里，非线性是由光引起的结构的可逆重构所支撑的。在一个只有100纳米厚的薄膜中，我们用毫瓦功率的电信二极管激光器演示了光与光的调制。
2015-06-18 physics.optics
Analytical model for nonlinear response of carbon nanotubes enhanced by a plasmonic metamaterial
我们提出了一个复杂的动力学分析模型描述的混合非线性系统的相互作用的碳纳米管（CNT）和等离子体超材料。我们的模型是基于一组耦合方程，它结合了完善的密度矩阵形式主义适用于量子系统（CNT被描述为一个两级系统）和谐波振荡器的方法理想的亚波长等离子体和光学谐振器建模。我们发现，碳纳米管的饱和非线性增加数倍的共振增强的近场的超材料。在我们的模型框架中，我们讨论了碳纳米管层的不均匀性（带隙值分布）对非线性增强的影响。它示出，Purcell效应是不可区分的场增强，并描述了相同的唯象常数。
2011-08-15 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Interaction of orthogonal-polarized waves in 1D metamaterial with Kerr nonlinearity
对一维超材料中波的传播进行了理论研究。利用广义非线性和色散的投影算子方法，导出了考虑两个极化的电磁波的非线性演化方程组。该系统描述了具有给定偏振的相反方向的波的相互作用。克尔非线性和德鲁德色散的特殊情况下被认为是。在这样的近似中，它导致相应的非线性方程组，推广了Schäfer-Wayne方程组。在慢变化的信封的情况下，特定的解决方案被发现，绘制和分析千兆赫兹范围内。得到了正交偏振波相互作用方程组的行波解，并给出了相应的非线性色散关系的显式表达式。
2018-02-26 physics.optics
Can Second-Order Nonlinearity in Metal-Dielectric Metamaterials Pave a Way Toward Elusive Photonic Time Crystals?
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
研究探讨金属-电介质超材料中二阶非线性能否助力光子时间晶体实现。提出利用ε近零半导体-银超材料的超快二阶非线性的平台，通过低损耗和偏振选择性泵浦，在特定泵浦功率下可打开宽动量带隙并实现净参量增益，为光学光子时间晶体实现提供途径。
2026-07-28 physics.optics
Temporal synthesis of optical nonlinearity through synergy of spectrally-tuneable electron and phonon dynamics in a metamaterial
本文实验证明在镜面结构超材料中，通过激发波长调控热电子与声子动力学协同作用，可在低于300飞秒内实现光谱选择性、偏振敏感的可调非线性光开关，为快速时变介质和非线性应用开辟新途径。
2024-11-25 physics.optics
Spatial nonlinearity in anisotropic metamaterial plasmonic slot waveguides
研究了由具有正克尔型非线性的各向异性材料芯和两个半无限金属区域构成的等离子体缝隙波导的主要非线性解。首先，我们表明，对于一个高度各向异性的对角椭圆形核心，非对称模式的分叉阈值从GW/m的各向同性的情况下的阈值降低到50 MW/m的一个表示强烈增强的空间非线性效应，和非对称模式的色散曲线的斜率保持正值，至少在分叉附近，这表明一个稳定的模式。其次，我们表明，对于双曲的情况下，没有物理意义的非对称模式，有效的非线性的符号可以成为负的。
2016-09-06 nlin.PS physics.optics
Switching nonlinearity in a superconductor-enhanced metamaterial
我们展示了一种非线性超材料，它可以通过控制入射光束的功率水平在低透射率和高透射率之间切换。这种非线性响应的起源是超材料结构中采用的超导Nb薄膜。我们表明，大约22 dBm的中等RF功率，它是可能的淬火超导状态的超材料的开口环谐振器的角落处的极强的电流密度的结果。我们测量的传输对比度为10 dB和70 ns的低功率和高功率状态之间的群延迟的变化。
2012-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.optics
Nonlinearity and optical bistability caused by local field effects in the interaction between a two level atomic system and a metamaterial
我们提出了一个理论分析的非线性响应的超材料组成的一个阵列的开口环谐振器耦合到一个二能级原子系统（2LS）没有反转。我们计算了描述耦合系统的Maxwell Bloch方程的总复磁化率和线性、三阶和五阶非线性解。我们分析了非线性效应对有源超材料/2LS复合物动力学的影响，当2LS被外部泵浦源泵浦并实现布居数反转时，非线性效应依赖于外部电场的大小。我们观察到，在有源超材料/2LS复合物中的非线性阻尼显著降低了尖峰效应。最后，我们研究了系统出现光学双稳现象的条件。我们观察到，光学双稳态只能获得时，2LS的原子体积密度达到非物理高的值，因此在所调查的系统中是不期望的。
2011-02-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
3D nonlinear optical metamaterials from twisted 2D van der Waals interfaces
为了实现新的非线性响应，通过组织结构单元（元原子）来创建超材料，这些结构单元通常在大约100纳米的尺度上。然而，真正改变原子对称性并实现新的非线性响应需要在原子尺度上进行控制，低至几埃。在这里，我们报告的3D非线性光学超材料的发现实现了精确控制和扭曲的个人2D范德华界面。具体地，通过将伪螺旋对称性添加到多个4层WS2堆叠（例如，4层、8层等）来实现新的非线性晶体。由此产生的3D晶体的非线性极化率是从根本上不同于天然WS2。此外，我们表明，新启用的非线性的幅度增强通过控制接口的数量和激发波长。我们的研究结果提出了一种新的方法来重新设计人工原子结构中的固有非线性，从几个纳米厚的单元电池到大块材料。
2023-03-11 physics.optics
Structural second-order nonlinearity in metamaterials
非线性过程是激光、信息处理、传感和安全等许多光学技术的核心，需要适合纳米级集成的优化材料。在这里，我们证明了一个强大的大容量二阶非线性响应的出现在复合等离子体纳米棒材料组成的中心对称材料。超材料响应于s偏振激发和p偏振激发两者提供同等强的p偏振二次谐波光的产生。我们开发了一个有效的介质描述的基础物理，比较其预测的实验结果，并分析其适用性的限制。我们表明，虽然有效介质理论充分描述了非线性偏振，二次谐波光的发射过程不能在同一框架内描述。这项工作提供了对复合材料中出现的非线性光学响应的理解，并为集成非线性光子学的新非线性光学平台设计打开了大门。
2017-12-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Controlling light-with-light without nonlinearity
根据惠更斯叠加原理，在线性介质中传播的光束将相互通过而不会相互干扰。事实上，人们普遍认为，用光控制光信号需要强激光场来促进非线性介质中的光束相互作用，其中叠加原理可以被打破。我们在这里证明，任意低强度的两个相干光束可以在纳米级厚度的超材料层上相互作用，使得一个光束调制另一个光束的强度。我们发现，光束的干涉可以消除光能量在超材料中的等离子体焦耳损失，或者相反，可以导致光的几乎全部吸收。这种现象的应用可能在于超快全光脉冲恢复器件、相干滤波器和太赫兹带宽逐光调制器。
2016-04-19 physics.optics
Stabilization of light bullets in nonlinear metamaterial waveguides
本文对时空孤子（光子弹）在非线性异向介质波导中的传输进行了理论研究。我们的理论研究是基于制定拉格朗日变分分析与一个合适的Anasterian其次是分步傅立叶方法，在确认的结果前数值。特别强调的是，得到的条件，系统参数的稳定动力学的负，以及正折射率制度的超材料波导。与传统介质类似，三维（3D）光子弹在仅具有克尔型非线性的超材料中是高度不稳定的。然而，在负折射率区的超材料，光子弹的稳定传播可能会发生在正常的色散区与散焦立方非线性和聚焦五次非线性平衡。在常规情况下，稳定的动力学的情况下，也观察到的异常色散与聚焦立方非线性和散焦五次非线性的正折射率制度。为了验证超材料中三维光弹的孤子性质，我们还数值研究了两个光弹的碰撞动力学。研究表明，在竞争的三次和五次非线性异向介质中，时空孤子在与另一个时空孤子碰撞后，除了相移外，没有任何变化。线性和非线性效应之间的不适当平衡导致在相互作用后形成具有大量能量的扭曲形式的子弹分子，并且从长远来看，光子弹的振荡增长并且子弹变成细丝。我们在超材料的负折射率和正折射率区域中都观察到了相同的碰撞动力学。
2022-03-04 nlin.PS nlin.SI physics.optics
Nonlinear Localization in Metamaterials
超材料，即，包括弱耦合离散元件的人工结构化（"合成"）介质表现出非凡的特性，并且它们对于包括超分辨率成像、隐身、超透镜和光学变换的新应用具有很大的前景。非线性为超材料设计增加了新的自由度，允许调谐和多稳态，这些特性可以提供全新的功能和电磁特性。离散性和非线性的结合可能导致金属、SQUID基和${\cal PT}-$对称超材料中的离散呼吸子类型的固有局部化。我们回顾最近的研究结果表明，呼吸机激励在这些系统中产生的固有损失和输入功率之间的功率平衡，无论是通过适当的初始化或纯动力学程序的一般外观。呼吸特性特有的每一个特定的系统进行了识别和讨论。最近在低损耗、有源和超导超材料的制备方面取得的进展，使得利用所提出的动力学过程在原则上对呼吸子进行实验观察成为可能。
2013-10-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nonlinear graphene metamaterial
我们证明了石墨烯的宽带非线性光学响应可以通过与等离子体超材料的杂交共振增强超过一个数量级，同时保持~1 ps的超快非线性响应时间。在约1600 nm波长处，在约0.03 mJ/cm ^2的泵浦光下，观察到接近约1%的透射调制。这种方法允许在宽波长范围内设计和增强石墨烯的非线性，使其能够应用于光开关，锁模和脉冲整形。
2012-03-23 physics.optics
Metamaterial all-optical switching based on resonance mode coupling in dielectric meta-atoms
基于光学非线性的全光开关必须经历原子尺度和电子尺度的光-物质相互作用的复杂过程，因此需要相对较高的功率和较长的响应时间，这构成了全光技术的主要瓶颈。本文提出了一种新的全光开关机制，即通过改变超材料中超原子的共振模式来实现全光开关，而不涉及材料的光学非线性。设计并构造了一种由立方介电亚原子周期性嵌入背景矩阵中构成的超材料。从理论和实验上证明了在微波波段利用与信号光功率相同的垂直方向开关光调制亚原子的共振模式实现全光开关的功能。这一结果代表了获得具有极低阈值功率和高开关速度的全光开关器件的重要一步。
2014-12-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Switching Purcell effect with nonlinear epsilon-near-zero media
光学拓扑转变被定义为在ε近零（ENZ）频率附近的光子晶体表面的变化，其可以显著地改变放置在超材料板附近的量子发射器的自发发射。在这里，我们表明，由于在ENZ频率的强克尔非线性，高功率脉冲可以诱导等频色散曲线的拓扑结构的突然转变，导致传播以及倏逝波通过超材料板的传输的显着变化。该倏逝波开关效应允许通过Purcell效应的调制来控制自发发射。我们开发了增强的ENZ介质的非线性响应的s和p偏振输入的理论，并表明，这种非线性效应是更强的p偏振，几乎是独立的入射角。我们进行时域有限差分（FDTD）模拟，以证明超材料板的瞬态响应的超快脉冲和快速开关的Purcell效应在亚皮秒尺度。在ENZ处的Purcell因子变化几乎为3倍，这比远离ENZ处的变化强一个数量级。我们还表明，由于多层金属-介质超晶格内部的空间场分布的不均匀性，一个独特的空间拓扑过渡的超材料可以通过控制脉冲诱导的非线性。我们的工作可以导致ENZ超材料中量子现象的超快速控制。
2018-07-06 physics.optics
Phase matched backward-wave second harmonic generation in a hyperbolic carbon nanoforest
我们表明，故意设计的空间色散超材料板可以实现对向传播的普通基波和后向二次谐波电磁模式的共存和相位匹配。后向波的能流和相速度是反向的，这决定了非线性光学传输过程。频率、相速度和群速度以及由超材料支持的电磁模式所固有的波导损耗可以被定制以优化耦合波的频率和传播方向的非线性光学转换。这种可能性，这是至关重要的非线性光子学，证明了与双曲型超材料的碳纳米管站在金属表面的数值模型。研究了太赫兹和红外回波二次谐波沿反射方向传播的特殊性质，重点研究了脉冲区。
2016-02-08 physics.optics
Study of plasmonic slot waveguides with a nonlinear metamaterial core: semi-analytical and numerical methods
建立了两种不同的模型来研究横向磁稳态解在一维各向异性非线性等离子体结构中的传播，该结构由嵌入两个半无限金属包层之间的Kerr型非线性超材料芯制成。第一个模型是半解析的，在该模型中，我们假设各向异性非线性仅取决于电场的横向分量，并且非线性折射率修改与线性折射率修改相比较小。这种方法使我们能够推导出解析的雅可比椭圆函数的场分布和非线性色散关系。第二个模型是完全数值的，它是基于有限元法，其中所有的电场的分量被认为是在克尔型非线性没有假设的非线性折射率的变化。我们的有限元模型是有效的，超越弱非线性制度，推广了著名的单组分固定功率算法，通常使用。主要情况下的例子进行了研究，包括具有较强的空间非线性效应在低功率。通过在非线性超材料芯中使用增益介质来减少损耗问题。
2016-11-26 nlin.PS physics.comp-ph physics.optics
Gain-Driven Discrete Breathers in PT-Symmetric Nonlinear Metamaterials
介绍了一种由具有增益和损耗的开环二聚体组成的一维宇称时间（PT）对称非线性磁性超材料。当非线性是不存在的，我们发现一个确切的一个破碎的PT相位之间的过渡;在前者的系统具有两个带隙的频谱的形状确定的增益和损耗系数，以及单元间的耦合。在非线性的存在下，我们数值计算表明，作为一种新型的长寿命的稳定的离散呼吸子的增益/耗散匹配的结果，可以形成以下的带的下分支没有衰减。在这些局域模式中，能量在两个相邻的分裂环之间几乎相等地分配，一个分裂环具有增益，另一个分裂环具有损耗。
2013-04-05 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS physics.optics
Giant circular dichroism in individual carbon nanotubes induced by extrinsic chirality
圆二色谱广泛用于表征有机和生物材料，但在单分子水平上的测量是具有挑战性的，因为相反螺旋度的吸收差异很小。在这里，我们表明，外部手性可以诱导巨圆二色性在个别碳纳米管，与偏振度达到65%。该信号对入射角有很大的依赖性，这与光波矢量引起的镜面对称性破坏的解释一致。我们提出，场致电荷分布的结果在一个有效的极化转换，从而产生巨大的二向色性。我们的研究结果强调了在纳米尺度上偏振操纵的可能性，用于集成光子学和新型超材料设计。
2013-08-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exceptional points and non-Hermitian skin effects under nonlinearity of eigenvalues
本文研究非线性特征值问题中的非厄米拓扑，提出非线性拓扑不变量，揭示单分量系统也可产生非线性诱导的例外点和趋肤效应。
2024-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Hyperbolic carbon nanoforest for phase matching of ordinary and backward electromagnetic waves: second harmonic generation
我们表明，刻意设计的色散超材料板可以实现对向传播的普通基波和非常后向二次谐波表面电磁模式的共存和相位匹配。在后向波中，能流和相速度是反向的，这是引起独特的非线性光学传播过程的现象。我们表明，频率，相位和群速度，以及固有的电磁模式所支持的这种超材料的aveguide损耗，可以定制，以最大限度地转换的频率和反向传播所产生的波的方向。这种可能性，这是至关重要的非线性光子学，证明了与双曲型超材料的碳纳米管站在金属表面的数值模型。在反射方向上的返波二次谐波产生和相应的倍频超反射器在太赫兹的非凡性能的研究与脉冲制度的重点。
2017-09-21 physics.optics
Modulational instability in non-Kerr photonic Lieb lattice with metamaterials
本文分析了具有非克尔非线性的面心正方形晶格波导中无衍射波的调制不稳定性。晶格的晶胞由具有不同光学性质的三种不同波导组成。晶格的色散曲线支持平坦带，因此描述模型的基本方程具有对应于沿波导传播的无衍射波的特定解。我们还观察到一个独特的分支的非线性控制的平带光学。导出了无衍射波的解，并采用标准线性稳定性方法对这些分布的稳定性进行了研究。
2020-12-08 nlin.PS physics.optics
Grating-graphene metamaterial as a platform for terahertz nonlinear photonics
非线性光学由于其与光学和光电技术的相关性和潜力，是科学和技术应用的一个日益重要的领域。目前，人们正在积极寻找具有有效转换和小材料足迹的合适的非线性材料系统。理想情况下，材料系统应该允许芯片集成和室温操作。二维材料在这方面非常有趣。特别有前途的是石墨烯，它在太赫兹范围内表现出非常大的非线性。然而，二维材料中的光-物质相互作用长度本质上是最小的，因此限制了整体非线性光学转换效率。在这里，我们克服了这一挑战，使用超材料平台，结合石墨烯与光子光栅结构提供场增强。我们测量太赫兹三次谐波产生在这种超材料，并获得一个有效的三阶非线性极化率的大小为3 $\cdot$ 10 $^{-8}$ m $^2$ /V $^2$，或21 esu，基频为0.7太赫兹。这种非线性比我们在没有光栅的情况下获得的石墨烯大50倍。这样的增强对应于具有由于光栅而大三个数量级的强度的三次谐波信号。此外，我们证明了场转换效率高达$\sim$ 1%的第三次谐波使用中等场强的$\sim$ 30 kV/cm。最后，我们表明，谐波超出第三次增强更强烈，使我们能够观察到高达9 $^{\rm th}$谐波的签名。因此，光栅-石墨烯超材料构成了商业上可行的、CMOS兼容的、室温的、芯片集成的THz非线性转换应用的杰出平台。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
A multi-stable switchable metamaterial
超材料研究领域围绕着创造人工介质的想法，这种介质以一种天然材料所不知道的方式与光相互作用。这通常是通过创建电子或等离子体结构的亚波长晶格（所谓的元原子）来实现的，它决定了光和超材料之间的相互作用。这些定制介质的最终目标之一是能够原位控制其特性，这导致了可调谐和可切换超材料的全新分支。目前的许多实现依赖于将微机电致动器或半导体元件引入其元原子结构中。在这里，我们表明，超导量子干涉器件（SQUID）可以用作快速，本质上可切换的亚原子。我们发现，它们的内在非线性导致同时稳定的动态状态，其中每一个都与微波域中的磁化率的不同值和符号相关联。此外，我们证明，它是可能的，通过施加纳秒长脉冲，除了微波探测信号之间切换这些状态。除了潜在的应用，例如，全光超材料开关，这些结果表明，多稳定性，这是一个共同的特点，在许多非线性系统，可以用来创建新类型的元原子。
2013-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con physics.optics
Ultrafast All-Optical Polarization Control in a Plasmonic Metasurface by Selective Hot-Electron Heating of Orthogonal Gold Nanorods
Institute of Nanoscience and Nanotechnology, National Center for Scientific Research “Demokritos”（纳米科学与技术研究所，国家科学研究中心“德莫克里斯”）；Theoretical and Physical Chemistry Institute, National Hellenic Research Foundation, NHRF（理论与物理化学研究所，希腊国家研究基金会）
研究利用金纳米棒二聚体超材料，借助飞秒激发下金的瞬态光学非线性及单元胞几何各向异性诱导热电子，结合模型与模拟捕获瞬态响应，实现亚皮秒全光偏振控制，为光开关等应用铺路。
2026-10-30 physics.optics
Anderson localization in metamaterials and other complex media
我们回顾了最近（主要是我们的）关于复杂无序系统中光波和电子波的安德森局域化的一些结果，包括：（i）左手超材料，（ii）磁激活光学结构，（iii）石墨烯超晶格，和（iv）非线性介电介质。首先，我们证明了左手超材料可以显着抑制光的本地化，并导致一个有害的增强传输。这种抑制是必不可少的，在长波长极限的情况下，垂直入射，在特定角度的斜入射（布鲁斯特异常），并在附近的零μ或零μ频率的色散超材料。值得注意的是，在由交替的正常和左手超材料组成的无序样品中，倒数李雅普诺夫指数和倒数透射率增量可以彼此不同。其次，我们研究磁活性多层结构，表现出非互易本地化的光依赖于传播方向和偏振。在共振频率或实现下，这种非互易性导致光的有效单向传输。第三，我们讨论了波通过多层样品与超材料和石墨烯中的电荷输运之间的类比，这使得无序石墨烯超晶格的不寻常的导电性能的一个简单的物理解释。我们预测的狄拉克准粒子的透射系数在斜入射的无序诱导共振。最后，我们证明了介电介质中的非线性和无序的相互作用可以导致在谐振频率下介质内部激发的单个局域态的双稳性。这导致了波的非互易性传播和光的单向传输。
2012-07-08 cond-mat.dis-nn physics.optics
Numerical simulation of light structures in bulk ENZ media with Kerr nonlinearity
Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН（兰道理论物理研究所）
本文提出了一种简化的数学模型，用于研究在具有Kerr非线性的bulk ENZ媒质中光结构的非线性演化及相互作用。
2025-10-24 nlin.PS physics.optics
Beyond the effective mass approximation: predictive theory of the nonlinear optical response of conduction electrons
本文对传导电子在太赫兹电场作用下的非线性光学响应进行了实验和计算研究。我们的观察结果（饱和吸收和振幅依赖的基团折射率）可以理解的有效质量近似的故障的定性水平。然而，预测的非线性理论描述一直失踪。我们提出了一个基于半经典电子动力学模型，一个现实的能带结构，和自由电子Drude参数准确计算的实验观测值在InSb。我们的研究结果开辟了一条道路，半导体，超材料，以及在太赫兹等离子体的高场效应的导电电子光学非线性的预测建模。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electrically Driven Hyperbolic Nanophotonic Resonators as High Speed, Spectrally Selective Thermal Radiators
我们介绍和实验证明了一类新的电驱动的热发射器的基础上，全球对齐的碳纳米管超材料图案化的纳米带。超材料带表现出具有极端各向异性的电子和光子特性，这使得沿着一个轴的低损耗、波长压缩的双曲光子模式和沿着另一个轴的高电阻率和有效的焦耳加热成为可能。在单个芯片上批量制造的器件发射线性偏振的热辐射，其峰值波长由其双曲线共振决定，并且其低热质量产生高达1兆赫的红外辐射调制率。作为概念验证演示，我们展示了单个芯片上的两组热发射器，每个都以不同的光谱峰值位置和调制率工作，可以用于用单个检测器检测二氧化碳。我们预计，批量制造，宽调制带宽和定制的光谱调谐与双曲线芯片为基础的热发射器的组合将使传感，成像和计量应用的多路复用红外光源的新模式。
2022-01-08 physics.app-ph physics.optics
Femtosecond low-threshold all-optical switching enabled by giant broadband optical nonlinearity from heteroatom doping
本研究通过氮掺杂碳量子点实现飞秒级、低阈值、宽光谱的全光开关，其性能远超现有材料，为超快光子器件提供了新范式。
2025-09-10 physics.optics
Nonlinearity in the Dark: Broadband Terahertz Generation with Extremely High Efficiency
等离子体超材料和超表面为开发超越传统非线性材料限制的高性能太赫兹发射器和探测器提供了新的机会。然而，简单的元原子的二阶非线性应用遇到基本的权衡，在必要的对称性破缺和局部场的增强，由于辐射阻尼是固有的操作谐振模式，不能单独控制。在这里，我们提出了一个新的概念，消除了这种限制阻碍提高太赫兹产生效率的非线性超表面的基础上金属纳米谐振器。这是通过将在近场中局部驱动非线性纳米谐振器的谐振暗态超颖表面与特定的空间对称性相结合来实现的，该空间对称性使得纳米谐振器的辐射线性矩能够进行相消干涉，并且经由泵浦辐射到暗模式的同时电和磁临界耦合来实现完美的吸收。我们的建议允许消除线性辐射阻尼，同时保持建设性的干扰和有效的辐射的非线性组件。我们数值计算表明，一个巨大的二阶非线性极化率约千亿分之一m/V，一个订单的改善相比，以前报道的开口环谐振器超颖表面，相应地，2个数量级的增强太赫兹能量提取预期与我们的配置在相同的条件下。我们的研究提供了一个高效率可调非线性元器件的范例，并为革命性的太赫兹技术和光电纳米电路铺平了道路。
2019-01-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonlocal Nonlinear Control of Photonic Spin Hall Effect in Strongly Interacting Rydberg Media
Xi’an Jiaotong University（西安交通大学）
本研究通过非本地非线性效应在强相互作用Rydberg介质中调控光子自旋Hall效应，实现其增强和可调，为光子信息处理与传感提供新能力。
2025-11-26 physics.optics quant-ph
