Quasinormal modes expansions for nanoresonators made of absorbing dielectric materials: study of the role of static modes
研究吸收性介电材料纳米谐振器的准正态模式展开,发现零本征频率的静态模式提供关键非共振贡献,对准确重建内部场及消光与吸收截面至关重要。
2021-01-04 physics.optics
Carpet cloaking on a dielectric half-space
地毯式隐身是为了将目标隐藏在介质半空间中而不被电磁探测到。一个由解析函数指定的二维保角变换用于设计。只有一个非奇异的材料参数分布足以表征。隐身罩位于介质半空间上,由用于电磁波重定向的无损上部和用于诱导正确反射系数和吸收透射的吸收底部层组成。数值模拟与高斯光束入射进行验证。
2010-04-29 physics.optics
Light storage in wavy dielectric grating with Kerr nonlinearity
本研究提出一种具有克尔非线性的波纹介质光栅结构,利用光学双稳态间接激发对称保护BIC实现无损耗光存储,可通过特定光场擦除存储信息,适用于光存储与开关器件。
2024-06-25 physics.optics
Composites of resonant dielectric rods: A test of their behavior as metamaterial refractive elements
我们报告的光波在高折射率介质棒的复合材料中的传播的数值实验,在其第一电和磁米氏共振激发的频率。这些粒子的阵列已被广泛研究,并提出作为非吸收和各向同性的超材料。我们发现,负折射,观察到有序的颗粒阵列,是由于衍射和有效介质理论产生的本构参数,不重现这些复合材料中的观察,其传输也取决于样品的形状。这进一步证实了无序的阵列,在这种情况下,出现大的传输损耗,由于消光的共振散射的颗粒。因此,这些复合材料虽然吸收很少,但由于散射而具有大的消光。
2012-02-03 physics.optics
Generalized 4 $\times$ 4 Matrix Formalism for Light Propagation in Anisotropic Stratified Media: Study of Surface Phonon Polaritons in Polar Dielectric Heterostructures
本文提出了一种广义的4 $\times$ 4矩阵形式来描述光在双折射分层介质中的传播。与以前的工作相比,我们的算法能够处理任意各向异性或各向同性,吸收或非吸收材料,是免费的不连续的解决方案。我们计算的反射和透射系数,并推导出方程的电场分布的任何数量的层。该算法是容易理解的,并且可以直接在计算机程序中实现。为了证明该方法的能力,我们计算的反射率,电场分布,和色散曲线的表面声子极化激元激发在奥托几何选定的模型系统,在那里我们观察到几个不同的现象,从临界耦合模式分裂,和表面声子极化激元在双曲介质。
2017-07-03 physics.optics
Absorbing Backside Anti-reflecting Layers for high contrast imaging in fluid cells
单层增透膜是光学中的一个经典问题。当所有材料都是纯的λ时,溶液就是所谓的λ/4层。在这里,我们研究的情况下,吸收层之间的非吸收介质。我们找到了任何层吸收系数的解决方案,只要光从较高的折射率介质向较低的折射率介质传播,这是背侧层的特征。我们描述这些AR吸收(ARA)层通过广义指数和厚度条件。它们通常是透明的,并且在流体细胞的高对比度成像中具有重要的应用。
2014-05-29 physics.optics
On the giant enhancement of light in plasmonic or all-dielectric gratings comprising nano-voids
我们报告了在高折射率电介质材料中制成的浅纳米沟槽内产生巨大光场增强的可能性,因为共振行为让人想起我们用亚波长等离子体腔得到的。高品质因数通过模态分析进行解释,并可以调整适当的设计规则。这里模拟的薄介电空隙光栅可以是用于化学传感的基于等离子体激元的设备的相关替代方案,或者可以通过采用弱吸收材料来用作有效的波长选择性光吸收体。
2018-10-31 physics.optics
Kink-based mirrorless quasi-bistability in resonantly absorbing media
光学双稳态是光控制光的基本非线性现象,它为激光信息技术中大量应用的最终需求全光逻辑铺平了道路。光开关元件的理想特性是低功耗、开关速度和小尺寸。这两种最常见的设计是由外部反馈的存在或不存在所驱动的,从而产生各种可能的设置。其中,无反射镜架构似乎是有前途的是免费的笨重的镜子,谐振腔,光子晶体,在本文中,我们提出了一种新的方法来实现光学准双稳态的形成特定的非线性波形称为“扭结”。我们表明,一个薄层的相对稀释的谐振介质专门设计用于支持扭结可以作为一个平台,紧凑,超快,低功耗的光开关。这种新的物理机制不需要特定于由局部场校正和偶极-偶极相互作用驱动的其他无反馈器件的高密度共振粒子,并且增强了这种器件用于光学计算的整体实际相关性。
2019-09-18 physics.optics
Recoil momentum of an atom absorbing light in a gaseous medium and the Abraham-Minkowski debate
本文通过经典洛伦兹力模型计算气体介质中原子吸收光子的动量,发现经典局域原子的平均吸收动量小于 Minkowski 动量,而玻色-爱因斯坦凝聚体实验中的原子因处于空间叠加量子态形成连续介质,从而表现出与 Minkowski 动量一致的反冲,这被视为介质状态的量子特征。
2023-07-13 physics.optics
Radiation forces on an absorbing micrometer-sized sphere in an evanescent field
利用电磁波理论,计算了瞬逝场中有吸收的微米介质球所受的垂直辐射力。本文工作是文献[E.阿尔玛斯和我。Brevik,J. Opt. Soc. Am. B { \bf 12},2429(1995)],其中水平和垂直辐射力都是在球体不吸收的约束下计算的。然而,水平力可以很好地解释在这个限制,有没有可能描述{ \it排斥}的垂直力,所以清楚地证明了在Kawata杉浦实验[Opt. Lett. { \bf 17},772(1992)],除非以某种方式偏离纯非色散理论。引入吸收,即复折射率,是推广先前理论的一种自然方式。本文给出了这种情况下垂直力的一般表达式,并通过数值计算说明了计算结果。事实证明,当应用于Kawata-Sugiura情况时,由吸收引起的排斥辐射力{ \it not}强到足以解释聚苯乙烯乳胶或玻璃球的实际提升。在这种情况下,实验结果的物理原因很可能是表面活性剂的存在使球体表面部分导电。
2003-04-11 cond-mat physics.optics
Atomic decay near a quantized medium of absorbing scatterers
利用量子电动力学模型研究了受激原子在既散射又吸收辐射的介质中的衰变。介质由填充有随机分布的一组非重叠球体的半空间表示,所述球体由线性吸收性介电材料组成。的吸收效应描述通过一个量子化的阻尼极化激元理论。据发现,有效的磁化率的散装不完全占介质引起的原子衰变率的变化。事实上,表面效应也有助于改变衰变特性。讨论了散射和吸收在总衰变率中的相互作用。
2010-04-26 physics.optics quant-ph
Topological phase singularities in light reflection from non-Hermitian uniaxial media
该研究理论分析吸收性单轴电介质中 p 偏振光完美透射伴随的反射相位奇点,推导解析判据并揭示其拓扑荷及参数动力学。
2023-12-06 physics.optics
Transition to lasing induced by resonant absorption
本研究理论揭示恒定增益下吸收增强反而触发激光的AIL机制,证明其源于窄线宽吸收介质引入的新模式,并在两类谐振系统中验证了普适性与抗失谐稳健性。
2014-12-19 physics.optics
Leaky Mode Engineering: A General Design Principle for Dielectric Optical Antenna Solar Absorbers
我们提出了一个一般原则,合理设计的介质光学天线与最佳的太阳能吸收增强:漏模工程。这建立在我们以前的研究基础上,该研究证明了具有给定体积的材料的太阳能吸收仅取决于材料的密度和泄漏模式的辐射损失。在这里,我们系统地研究了漏模的模态特性(密度和辐射损耗)之间的相关性,物理特性,以及介质天线结构的太阳吸收。我们的分析清楚地指出了设计具有最佳太阳能吸收增强的介电光学天线的一般准则:a)使用0 D结构; b)形状并不重要; c)使用非吸收材料的异质结构是一种有前途的策略; d)设计大规模纳米结构阵列可以使用单个纳米结构的太阳能吸收作为合理的参考。
2013-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Many body heat radiation and heat transfer in the presence of a non-absorbing background medium
热辐射和近场辐射传热可以通过调整几何形状、光学性质或所涉及的物体的相对位置来强烈地操纵。通常,这些物体被认为是嵌入在真空中。应用波动电动力学方法,推导了$N$任意物体嵌入无吸收背景介质系统中热辐射和热传递的一般封闭形式表达式。考虑到互惠原则,我们明确证明了在任何这样的系统中的对称性和积极的转移。关于应用,我们发现,球的热辐射以及两个平行板之间的热传递强烈增强的背景介质的存在。关于近场和远场传输通过气体,如空气,我们表明,微观模型(基于气体颗粒)和宏观模型(使用介电对比度)产生相同的结果。我们还比较了辐射转移通过一个介质,如空气和能量转移发现从动能气体理论。
2016-10-24 physics.class-ph physics.optics quant-ph
Optimal width of quasi-crystalline slabs of dielectric cylinders to light transmission contrast
非周期光子结构中由共振态引起的光限域在许多应用中是令人感兴趣的。这些共振的一个特殊情况可以在介电圆柱体的二维准晶体排列中找到。这些系统呈现出相当各向同性的带隙以及隔离的带隙内光子态(由于空间局域共振)。这些态是由高对称性的多边形团簇构成的,可以看作是光子分子。本文研究了十次准晶结构近似排列的玻璃柱平板的透射特性。特别是,我们调查的板宽度的影响,在状态和间隙之间的透射对比度。这项研究是在微波政权的实验和数值。我们发现,最好的透射对比度被发现为约3倍的辐射波长的宽度。在带隙区的传输是由光子分子的共振介导的。如果样品足够薄,除了反射入射光的光子分子的共振之外,它们变得透明。在这种情况下,这种行为让人想起吸收分子。
2016-04-26 physics.optics
Fano type transparency and other multimode interference effects in all-dielectric nanoshells
最近,均匀等离子体激元粒子的两种不同模式的耦合及其急剧变化的光谱被阐明为法诺共振;两个空间正交模式相互驱动的“干涉”。另一方面,非吸收电介质粒子的散射(和消光)截面总是所有模式数的截面之和;这排除了两个不同模式数之间的任何法诺型干涉。因此,介电粒子只有在描述粒子散射场的各个模式中表现出干涉结构时,才会在它们的消光光谱中表现出干涉结构。我们表明,在一个全电介质的核壳粒子,这样的强干扰,在多个模式数可以实现,特别是即使作为一个光谱区域的透明度和入射光的定向散射。这里,对于每个模式数,可以实现纳米壳和核区域的互补正常模式之间的干涉,从而在粒子的消光中产生尖锐的干涉结构。这表现为与入射电磁场的最小/最大相互作用的光谱区域。这种光谱性质对于等离子体结构的非辐射损失是不利因素的许多应用是重要的。注意,这种行为对于光学天线、隐身材料是有用的,并且这种经典效应的量子力学解释对于基于单光子的应用可能是重要的。
2015-12-23 physics.optics
Determining the Increase or Decrease of Photon Momentum: Dielectric or Plasmonic Mie Object at Air-Liquid Interface
虽然界面牵引光束实验支持光子动量的增加(即,闵可夫斯基动量),但在物质内部,光子的动量是否总是增加,仍是一个有待研究的问题。在考虑非均匀或非均匀背景的情况下,我们证明了当背景和半浸没物体都是非吸收的时,传递到物体上的光子动量可以看作是在界面处的Minkowski动量。相反,物质内部损失的存在,无论是在半浸没的物体(即,等离子体激元或有损耗电介质)或背景中,改变了整个情况。对于这种情况,我们的几个论证和提出的思想实验都有力地支持光子动量的减少,而不是通常认为的增加。尽管迄今为止几乎所有的主要辐射压力实验都支持光子动量线性增加的观点,但我们提出的简单实验装置可能为观察和验证与之完全相反的光子亚伯拉罕动量提供一种新的方法。最后,作为一个有趣的人行道,基于几个参数,一个基于机器学习的系统已经被开发出来,以预测在很短的时间内光子的转移动量,避免了耗时的完全模拟。
2018-11-02 physics.optics
Perfect Absorption at the Ultimate Thickness Limit in Planar Films
该研究理论探究平面薄膜完美吸收的厚度极限,提出拓扑保护完美吸收的设计框架,推导厚度与介电损耗的关系,为超灵敏光吸收体设计提供指导。
2023-10-04 physics.app-ph physics.optics
Nonlinear interaction of two trapped-mode resonances in a bilayer fish-scale metamaterial
我们报告了一个双分子层的鱼鳞状超材料的光传输。结果表明,在高品质因数Fano型陷模共振激发频率附近可以实现全光开关。从频域和时域两个方面分析了由克尔型非线性介质平板构成的双层结构中两个近距离陷阱模共振的非线性相互作用。它表明,这两个共振不同的反应上施加的强光,导致目的地的多稳态传输。
2014-08-20 physics.optics
Optical detection of single non-absorbing molecules using the surface plasmon of a gold nanorod
目前用于单分子的光学检测方案需要光吸收,以产生荧光或直接吸收信号。这严重限制了可以检测到的分子的范围,因为大多数分子是纯折射的。金属纳米颗粒或介电共振器通过响应于折射率的局部扰动的共振位移来检测非吸收分子,但两者都没有达到单一蛋白质的灵敏度。迄今为止,最灵敏的等离子体传感器仅当等离子体位移被高度可极化的标记或通过颗粒表面上的局部沉淀反应放大时才检测到单个分子。在没有扩增的情况下,灵敏度仅允许单个分子的统计检测。在这里,我们展示了单分子的等离子体检测实时,而不需要标记或扩增。我们用灵敏的光热分析监测单个金纳米棒的等离子体共振,与最先进的等离子体传感器相比,灵敏度提高了约700倍。我们发现,传感器的灵敏度是固有的限制,由于光谱扩散的SPR。我们相信这是第一个纯粹通过折射率检测单个分子的光学技术,而不需要分子的光子吸收。金纳米棒的小尺寸,生物相容性和简单的表面化学性质可能为选择性和局部检测活细胞中的纯折射蛋白开辟了道路。
2012-01-27 physics.bio-ph physics.chem-ph physics.optics
Coupled surface plasmon and resonant optical tunnelling in symmetric optical microcavities
本文研究对称光学微腔中耦合表面等离激元与共振光学隧穿现象,建立透射模型并给出高透射共振条件,揭示吸收性金属膜在共振下可增强透射的机制。
2025-05-05 physics.app-ph physics.optics
Dielectric metasurface-assisted cavity ring-down spectroscopy for thin-film circular dichroism analysis
提出介电超表面辅助EW-CRDS平台,通过超表面将线偏振光转换为具有光学手性的近场,实现薄膜手性分子的超灵敏圆二色检测。
2023-05-10 physics.optics
Surface plasmon polaritons and surface phonon polaritons on metallic and semiconducting spheres: Exact and semiclassical descriptions
在复角动量方法的框架下,研究了电磁场与非吸收或吸收色散球的相互作用。我们假设球体的介电函数呈现出类似德鲁德行为或离子晶体行为,模拟金属和半导体材料。我们更特别强调和解释的修改引起的共振光谱的吸收。我们证明了“共振表面极化激元模式”是由一个独特的表面波产生的,即,表面(等离子体或声子)极化激元,靠近球体表面传播。该表面极化激元对应于球体的S矩阵的电部分(TM)的特定Regge极点。从相关的Regge轨迹,我们可以构造半经典的谐振表面极化激元模式,可以被认为是Breit-Wigner型共振的复频率的频谱。此外,考虑到斯托克斯现象,我们导出了表面极化激元Regge极点在复角动量平面中位置的渐近表达式。然后,我们半经典地描述了表面极化激元,并提供了其色散关系的解析表达式和阻尼的非吸收和吸收的情况下。在这些解析表达式中,我们更具体地展示了与吸收直接相关的孤立项。最后,我们解释了为什么光子球系统可以被认为是一个人工原子(一个“等离子体原子”或“声子原子”),我们简要地讨论了我们的结果在卡西米尔效应的背景下的含义。
2007-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.optics
Light trapping in solar cells at the extreme coupling limit
我们计算了在宽波长范围内弱吸收介质板中导模激发可获得的最大吸收增强。该板模仿低吸收区的薄膜硅太阳能电池。我们同时考虑波长尺度的周期性的纹理,小厚度的薄膜,模态特性的导波和他们的限制的薄膜。此外,我们还研究了入射角对吸收增强的影响。我们的计算提供了更严格的边界的吸收增强,但仍然显着的改善是可能的。我们对吸收增强的解释有助于更好地利用薄膜器件中的导模。
2012-10-31 physics.optics
Inverse Design using Physics-Informed Quantum GANs for Tailored Absorption in Dielectric Metasurfaces
针对介质超表面窄带吸收逆向设计难题,提出融合QGAN与PINN并嵌入Fano光谱约束的混合框架,以更少样本实现更低误差和超高Q结构生成。
2025-07-24 cond-mat.soft physics.optics
Path length enhancement in disordered media for increased absorption
我们从理论上和数值上研究了无序介质在介质平板中增加光程长度和增加散射光吸收效率的能力。我们首先进行了一系列的随机行走的蒙特卡罗模拟,以确定弱到强(单到多)散射,非吸收电介质板垂直入射光下的路径长度分布,并推导出在这两个限制的路径长度增强的解析表达式。非常有趣的是,虽然多重散射预计将产生长的光路,我们发现,包含一个消失的少量的散射体的介质仍然可以提供高的路径长度增强由于在板界面的全内反射持续非常长的轨迹。然后使用路径长度分布来计算具有不同吸收系数的介质的光吸收效率。我们发现,最大的吸收增强获得在最佳的散射强度,在单散射和扩散(强多散射)制度之间。这项研究可以指导实验人员在光伏技术中实现更有效和潜在的低成本解决方案。
2015-09-04 cond-mat.dis-nn physics.optics
Phase-sensitive pump-probe measurement of the complex nonlinear susceptibility of silicon across the direct band edge
本文提出一种相位敏感泵浦-探测光谱干涉技术,仅通过反射测量即可直接获取吸收材料中复非线性极化率,并首次在硅的直接带边观测到强双光子吸收的出现。
2024-11-22 physics.optics
Sum Rule Bounds Beyond Rozanov Criterion in Linear and Time-Invariant Thin Absorbers
本文揭示了 Rozanov 推导中的隐藏假设,提出了适用于 LTI 层吸波体的新求和规则以放宽吸收极限约束,并通过用可穿透阻抗片替代 PEC 边界,设计了超越 Rozanov 界限的实用 LTI 薄吸波层。
2023-06-25 physics.app-ph physics.optics
Mean-field electron-vibrational theory of collective effects in photonic organic materials: bistability
具有负介电常数和近零介电常数的有机磷材料可以很容易地制备,并且表面极化激元在材料/空气界面处的传播被证明。在此,我们发展了一个考虑集体效应的光子有机材料光致光学性质的平均场论。该理论描述了孤立分子的共振频率的红移,根据克劳修斯-莫索蒂洛伦兹-洛伦兹机制,以及与分子聚集成J-或H-聚集体有关的光谱的广泛变化。我们表明,H-聚集体的实验吸收光谱可以正确地描述,只有当一个考虑到这两种机制。用电子振动模型证明了凝聚相中有机物的电子响应。我们表明,使用具有长寿命的三重态T1的分子在激发单重态S1附近,并且快速的系间穿越S1->T1使我们能够减少观察薄有机膜的损伤阈值以下的双稳态所需的CW光强度。
2017-11-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electromagnetic Eigenvalue Problems and Nonhermitian Effects in Linear and Saturable Scattering
在这篇论文中,我们解决了一系列新的问题,在非厄米光散射的复杂程度增加。我们发展了无反射散射模式的理论,引入了一种新颖而广泛的阻抗匹配本征问题:对于一个给定的结构,找到入射波阵面和频率,这些波阵面和频率没有被部分反射,而是通过散射体透射,或者在散射体中耗散。我们分析了相关的对称性,并发现它们支持可以用稳态激励直接探测的例外点(EP)。我们研究了简并相干完全吸收(CPA EP),它是上述新型EP的一个具体例子。我们表明,CPA EP是手性的环形谐振腔,并使用此设计的谐振腔,主要吸收或反射光,这取决于入射方向。我们将CPA从具有线性介电响应的腔扩展到包括两能级吸收介质的饱和非线性和色散。我们表明,SALT算法在单模政权也可以用来找到饱和CPA模式,通过一个简单的映射。我们还澄清了色散但线性CPA的坏腔限制,确定新的模式,是混合动力的腔和原子自由度。我们提出并解决了一般问题的散射从一个任意的腔与饱和的两个级别的放大或吸收介质,概括了已知的现象,主要是在结构中很少或根本没有空间复杂性的双稳态研究。我们仔细分析了孤立共振近似的有效性,发现以前使用的逆单极近似需要一些修改的情况下散射。
2020-12-09 physics.optics
Study of photothermal effect in core-shell transport microcontainers
本文对一种运输货物微容器的激光加热进行了理论研究,该容器由一个中空的电介质微胶囊和一个光吸收聚合物外壳组成。采用时域有限差分法(FDTD)和有限元法(FEM)对微胶囊内部和附近的光场空间分布进行了数值计算,研究了不同形态(球形、椭球形、盒形、立方体、圆柱形)的核壳结构微粒和不同结构的微胶囊团簇的温度分布的时间动力学特性。光吸收区域的空间配置被示出为基本上取决于微胶囊的形态。对于孤立的微胶囊,最有效的激光加热是在立方体和圆柱形的胶囊中实现的。当胶囊聚集成密集的簇时,对于圆柱形微胶囊,整个组装体的特征加热深度较高。在稀疏的微组装中,方形胶囊对于提高激光加热的效率是优选的。
2020-04-23 physics.med-ph physics.optics
Centimeter-scale propagation of optical surface waves at visible wavelengths
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);Technical University of Denmark(丹麦技术大学);Université de Neuchâtel(纳沙泰尔大学)
本研究首次实验证实了在可见光波段下,厘米级传播的光学表面波的可行性,为集成光学和增强光-物质相互作用提供了新方向。
2021-12-31 physics.optics
Numerical simulations of scattering of light from two-dimensional surfaces using the Reduced Rayleigh Equation
本文介绍了一种非微扰的、纯数值的、求解二维可穿透粗糙表面光的光的散射的简化Rayleigh方程的方法。作为一个例子,我们应用这种形式来研究p-或s-偏振光从二维介质或金属随机粗糙表面的散射,通过计算散射光的共偏振和交叉偏振强度的全角分布。特别是,我们提出了计算的平均微分反射系数的玻璃和银表面的特征(各向同性或各向异性)高斯和圆柱功率谱。所提出的方法被发现,在瑞利假设的有效性,给出可靠的结果。对于非吸收金属表面的能量守恒进行了明确检查,并发现满足0.03%以内,或更好,为参数假设。这证明了该方法的准确性和令人满意的离散化。
2012-05-02 physics.comp-ph physics.optics
Approximations for modeling light scattering by spheres with uncertainty in physical parameters
物理参数的不确定性会使天体物理、生物和大气传感应用中的前向或反向光散射问题的解决方案对于实时应用而言成本过高。例如,给定尺寸、折射率和波长的参数空间中的概率密度,预期散射所需的评估数量急剧增加。在介电和弱吸收的球形粒子(均匀和分层)的情况下,我们开始与Fraunhofer近似的散射系数组成的Riccati-Bessel函数,并减少到更简单的嵌套三角逼近。当在恒定光程长度的线路上参数化时,它们提供了进一步的计算优势。这可以通过大的因子$\approx$ 50降低评估的成本,而不会损失这些散射系数的积分的精度。我们分析了所提出的近似的误差,并提出了一组正问题的数值结果作为示范。
2021-12-27 cs.NA math.NA physics.optics
Maximal Interaction of Electromagnetic Radiation with Corona-Virions
撞击的电磁波的吸收和散射是描述任何有机或无机粒子与其环境的能量交换的两个基本操作。在病毒体细胞的情况下,大量的消光能力,包括吸收和散射效应,是对病毒颗粒进行各种偶联作用的先决条件,因此是非常受欢迎的特征。通过考虑蛋白质的介电常数和核-壳模型的实际色散,允许通过米氏理论进行严格的制定,我们报告了在中红外范围内的冠状病毒粒子的消光共振,这些共振不会受到物体大小或背景主机变化的显著干扰。我们的研究结果表明了光子辐射与病毒颗粒相互作用的最佳方案,并可能有助于开发用于冠状病毒细胞热损伤,崩解或中和的设备。
2020-07-27 physics.app-ph physics.med-ph physics.optics
Boosting Light Absorption of a Therapeutic Microcapsule by Means of Auxiliary Solid Nanoparticles
针对微胶囊光吸收不足难以实现光控释药的问题,提出在其周围添加辅助固体纳米颗粒以聚集光子通量,利用FDTD模拟证实该方法可使微胶囊表面出现光场超局域化,从而实现三倍的光吸收增强。
2023-01-17 physics.comp-ph physics.optics
How light absorption modifies the radiative force on a microparticle in optical tweezers
光的反射和光的折射可用于在几何光学范围内捕获小的电介质颗粒。光的吸收在理论计算中通常被忽略,但已知它发生在金属颗粒的光学捕获中。此外,最近的半透明微粒实验表明,光的吸收对于解释它们的光学诱导振荡是重要的。在这里,我们提出了一个推广的阿什金模型的辐射力施加在一个球形珠,包括由于光的衰减/吸收的贡献在大部分的颗粒。我们详细讨论了折射,反射和吸收之间的平衡不同的光学参数和颗粒尺寸。提供了一个详细的例子,以澄清如何可以应用该模型,它是获得的辐射力可以增加或减少与吸收,这取决于颗粒的大小。我们的研究结果有助于理解光吸收粒子的光学捕获,并可用于预测吸收在实际实验中何时是重要的。
2018-02-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.bio-ph
Generalized Brewster-angle effect in thin-film optical absorbers and its application for graphene hydrogen sensing
广义布鲁斯特角(GBA)是p-和s-偏振光发生反射偏振的入射角。实现s偏振布鲁斯特效应需要具有磁响应的材料,这在光学频率下是具有挑战性的,因为材料在这些频率下的磁响应非常弱。在这里,我们实验上实现GBA效应在可见光使用的薄膜吸收系统的吸收基板上的介质膜。对于不同入射角和多个波长的p-和s-偏振光,通过反射实现偏振。我们为薄膜光吸收体中的广义布儒斯特效应提供了一个理论框架。我们演示了氢气传感使用单层石墨烯膜转移到薄膜吸收剂在GBA与~1 fg/mm 2的空气质量灵敏度。这种光敏感性源于暗点附近的强相位敏感性,特别是在GBA处,以及平面纳米腔中强的光-物质相互作用。这些发现从传统的领域薄膜作为纯粹的干涉光学薄膜,并突出了它的许多潜在的应用,包括气体传感和生物传感。
2019-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics