Semiconductor split-ring resonators for thermally tunable, terahertz metamaterials
由于温度的变化改变了半导体中的本征载流子密度，数值模拟表明，在太赫兹制度的相对介电常数的随之而来的变化提供了一种方式来实现热可调谐开口环谐振器。因此，可以实现在太赫兹范围内可热调谐的电磁超表面和超材料。
2008-08-23 physics.optics
Magnetic dipole moments in single and coupled split-ring resonators
我们研究的作用，磁偶极子在单个和耦合对金属开口环谐振器的数值计算其幅度和检查其相对贡献的散射截面。我们证明，磁偶极子可以强烈影响沿特定方向的散射截面。研究还发现，平行于入射磁场的磁偶极子和/或高阶多极子可能在耦合开口环谐振器的线性响应中起重要作用。
2009-10-22 physics.class-ph physics.optics
Tuning the Nonlinear Response of Coupled Split-Ring Resonators
我们引入了通过改变超材料的内部结构来控制其非线性响应的概念。我们实验证明了两个耦合开口环谐振器的非线性响应的调谐，通过改变它们的相互位置。这种效果是通过改变耦合谐振模的结构及其与入射场的相互作用来实现的。通过补偿谐振器，我们控制了通过非线性驱动元件的最大电流，这影响了系统的非线性响应。
2012-12-06 physics.optics
Hybrid metal-dielectric ring resonators for optical magnetic metamaterials down to ultraviolet range
本文从麦克斯韦方程组出发，导出了开口环谐振器的磁共振模型。使用这个模型，我们重新审视开口环谐振器的缩放。受我们模型的启发，我们提出了一种新型的分裂混合金属-介质环形谐振器，其环形由中等高折射率的介质材料（如SiC，TiO 2，ZnS）（主要部分）组成，而金属（如Ag）填充间隙。这种新的磁性超材料能够克服开口环谐振器的饱和问题，因此能够在短波长下工作到紫外线范围。
2012-10-02 physics.optics
Apex-angle-dependent resonances in triangular split ring resonators
与其他频率选择结构[1]（圆形和正方形）一起，三角形开口环谐振器（TSRR）只允许中心谐振频率附近的频率传播。此外，TSRR由于其较小的表面积[2]和较大的品质因数（Q）因子而具有吸引力，如Gay-Balmaz等人[3]先前所研究的。在这项工作中，我们研究的影响，改变顶角的谐振频率，Q因子，和相移内的GHz频率范围内的TSRR元件赋予。
2016-01-13 physics.optics
Twisted split-ring-resonator photonic metamaterial with huge optical activity
耦合开口环谐振器超材料先前已被证明具有大的耦合效应，这是获得大的有效光学活性的先决条件。通过适当的横向排列，我们完全消除了线性双折射，获得了纯旋光性和相关的圆光学二向色性。在100太赫兹频率附近的实验和相应的建模是在良好的协议。对于厚度为205nm的样品，得到了约30度的旋转角。
2010-01-25 physics.optics
Spin-orbit interaction of photons and fine splitting of levels in ring dielectric resonator
我们考虑由圆形介质波导制成的环形谐振器的本征模。考虑到极化修正，这是负责的极化和电磁波的轨道性质的相互作用（自旋轨道相互作用的光子），导致精细分裂的标量近似的水平。这种能级精细结构的基本特征与原子中电子能级的基本特征相似。即：1）精细结构的子能级由附加的量子数定义：波的螺旋度与其轨道矩的乘积; 2）对于折射率为抛物线分布的波导，标量近似的每一级都分成N个子能级（N是主量子数），而对于任何其他轮廓，它分裂成2个子能级; 3）由于波导的局部轴对称性，精细结构的每一级保持两次简并。数值计算表明，在光纤环形腔中可以观察到所描述的精细能级分裂。
2005-06-03 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Origin of second-harmonic generation enhancement in optical split-ring resonators
研究了金属基超材料的二阶非线性光学性质。电子响应的流体动力学模型，其中非线性表面的贡献表示在体极化。该模型与已发表的实验结果吻合良好，并阐明了非线性响应的机制。特别是，我们表明，在分裂环谐振器为基础的介质中的二次谐波的报告增强驱动的电，而不是磁性能的结构。
2012-04-25 physics.optics
Multistability and localization in coupled nonlinear split-ring resonators
我们研究了一对非线性开口环谐振器（一个“元二聚体”）的动态激励的交变磁场和磁耦合。这种类型的线性间二聚体最近已被用作三维超材料或“立体超材料”的基本组分[N. Liu { \em et al}，Nature Photon. { \bf 3}，157（2009）]。我们表明，非线性提供了更多的可能性，实时可调性和多种状态，可以通过改变外部字段。此外，我们证明了几乎总的本地化的能量在一个谐振器在很宽的参数范围内。
2009-09-14 physics.optics
Terahertz Bandstop Filter Using Varying Radii Split-Ring Resonators
本研究设计了由九个不同半径开口环谐振器构成的太赫兹带阻滤波器，经太赫兹时域光谱测试验证其模拟与实验结果吻合，证明该结构可作为太赫兹系统的分立亚波长滤波元件。
2024-05-13 physics.app-ph physics.optics
Waveguide Model for Thick Complementary Split Ring Resonators
本文提出了一种基于互补开口环谐振器（CSRR）的微波频率选择表面设计的简单分析模型。简单的表达式提供了最重要的几何参数的模型，产生一个准确的描述CSRR谐振频率和避免全波数值模拟。此外，考虑到这些结构的高品质因数Q，定性描述了它们的带通滤波特性。
2014-03-20 physics.optics
Arrays of Ag split-ring resonators coupled to InGaAs single-quantum-well gain
我们研究了工作在1.5 μm波长的银开口环谐振器阵列与分子束外延生长的单个12.7 nm薄InGaAs量子阱的耦合，该量子阱与晶片表面的距离仅为4.8 nm。样品保持在液氦温度下，并在泵浦-探测结构中被中心波长为0.81 μm的强飞秒光脉冲泵浦。我们观察到更大的相对透射率的变化（高达约8%）的开口环谐振器阵列相比，裸量子阱（不超过1-2%）。我们还观察到一个更快的时间衰减分量的差分透射率信号的15 ps的情况下的分裂环谐振器耦合到量子阱相比，裸量子阱的情况下，我们发现约0.7 ns。后一种观察归因于Purcell效应，该效应产生于开口环谐振器与量子阱增益的倏逝波耦合。所有的实验结果进行了比较，最近推出的分析玩具模型，占这种倏逝波耦合，导致优秀的整体定性协议。
2010-09-03 physics.optics
Near-field interaction of twisted split-ring resonators
我们目前的实验，数值和分析结果的扭曲开口环谐振器的近场相互作用的研究，所谓的立体metamaterials的基本要素。与以前的结果相比，我们观察到的交叉点的色散曲线的对称和反对称模式成为退化。我们引入一个模型来描述磁和电近场相互作用之间的相互作用，并演示了该模型如何描述的色散曲线的交叉，最初考虑无损相同的谐振器。最后，我们应用Morse临界点理论来证明在确定对称和反对称模式是否交叉时损耗和制造误差之间的竞争。
2011-01-28 physics.optics
Brewster effect in metafilms composed of bi-anisotropic split-ring resonators
布鲁斯特效应被扩展到单层超薄膜。与体相介质相比，超薄膜中的布鲁斯特效应可以通过定制超原子分布的辐射图案而不是有效介质参数来实现。基于该理论设计了一种由双各向异性开口环谐振器组成的超薄膜，并对其特性进行了数值分析。模拟表明，存在一个条件，反射波的偏振变得独立于入射偏振在一个特定的入射角。
2015-03-24 physics.optics
Numerical Simulation of the Coupling between Split-Ring Resonators and Antiferromagnetic Magnons
我们报告的太赫兹响应的分裂环谐振器（SRR）的超材料耦合到一个假设的反铁磁材料的磁振子共振的模拟结果。使用时域有限差分（FDTD）技术进行模拟。通过调节磁振子频率，我们发现SRR和磁振子的共振简正模的杂交表现为避免交叉。通过改变超材料和反铁磁体之间的物理分离与电介质间隔，我们评估了两者之间的耦合强度。
2021-09-10 cond-mat.other physics.optics
Propagation characteristics of complementary split-ring resonators excited by internal cylindrical wave
利用时域有限差分法，对圆柱平面波照射下刻蚀在两块无限大理想导电平板上的互补开口环谐振腔（CSRRs）的透射系数进行了分析。对于单槽环CSRR，在谐振时平行于孔径方向观察到两个透射下降，而垂直于孔径方向观察到两个透射增强。对于双槽环CSRR，传输系数表现出更大的各向异性。研究结果为CSRR的电磁响应提供了重要的理论依据，对新型滤波器等电子器件的开发具有重要的指导意义。
2012-01-09 physics.optics
Broadband polarization transformation via enhanced asymmetric transmission through arrays of twisted complementary split-ring resonators
本研究提出一种具有扭曲互补开口环共振器（CSRRs）堆叠的双手征超材料平板，以实现高效的宽带极化转换。通过使线偏振电磁波穿过厚度约为工作波长十分之一的这种板，可以使线偏振电磁波的偏振沿特定方向旋转。微波实验验证了理论预测的转换效率高达96%，覆盖带宽的24%的中心波长。具有圆对称性的CSRs提供了增加的层间耦合强度，这产生了高效率的宽带响应和原始极化的强隔离。
2011-09-17 physics.optics
Frequency-tunable metamaterials using broadside-coupled split ring resonators
我们提出了频率可调谐超材料设计在太赫兹（THz）频率使用宽边耦合分裂环谐振器（BC-SRR）阵列。频率调谐，所产生的近场耦合的变化，是通过在平面内的水平或垂直位移的两个SRR层。对于电激励，共振频率作为位移的函数连续红移。最大频移发生在半个晶胞的位移，垂直位移导致663 GHz的位移（f0的51%），水平位移产生270 GHz的位移（f0的20%）。我们还讨论了显着的差异，出现电激励相比，磁激励的BC-SRRs的调谐。
2010-08-12 physics.optics
Ultrastrong light-matter coupling in near-field coupled split-ring resonators revealed by photocurrent spectroscopy
Institute of Industrial Science, University of Tokyo（东京大学工业科学研究所）；Institute for Nano Quantum Information Electronics, University of Tokyo（东京大学纳米量子信息电子学研究所）
通过光电流光谱研究近场耦合分裂环谐振子，揭示了超强光-物质耦合，包括亮共振模、光学暗模和拓扑边缘模的混合，展示了光电流光谱的高灵敏度。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Split ring resonator-coupled enhanced transmission through a single subwavelength aperture
利用开口环谐振器（SRR）在微波频率下的谐振特性，实现了电磁波通过单个亚波长孔径的增强传输。通过将单个SRR放置在孔的近场处，强局部化电磁场被有效地耦合到具有比谐振波长小二十倍的半径的孔。我们通过激发SRR的电共振获得了740倍的透射增强。一个不同的耦合机制，通过磁共振的SRR，也被验证产生增强传输。微波测量和数值模拟之间得到了良好的协议。
2008-05-26 physics.optics
Split ring resonator resonance assisted terahertz antennas
我们报告的低阻抗宽带天线的新架构的计算发展，有效地检测太赫兹（THz）频率波束。所设想的裂环谐振器谐振辅助（SRR RA）天线基于电容和电感方案，分别利用200欧姆和400欧姆阻抗。此外，通过改变所利用的几何结构中的耦合参数，阻抗是可调谐的，从而允许与检测器电路更好地匹配以实现最大功率提取。我们的模拟结果已经通过假设1.5太赫兹的工作频率。
2017-09-27 physics.ins-det physics.optics
Resonant Spin Wave Excitation by Terahertz Magnetic Near-field Enhanced with Split Ring Resonator
利用太赫兹电磁脉冲，研究了HoFeO $_{3}$晶体与开口环谐振腔（SRR）的组合中反铁磁自旋波的激发.由入射太赫兹电场分量引起的SRR附近的磁场激发，并且近红外探测脉冲的偏振的法拉第旋转直接测量对应于反铁磁自旋共振模式的振荡。与温度相关的磁化动力学与使用双晶格Landau-Lifshitz-Gilbert方程的计算的良好的一致性证实了自旋波是由在SRR的LC共振频率处增强的THz磁近场共振激发的，其比入射磁场强20倍。
2014-04-08 physics.optics
Structurally Tunable Nonlinear Terahertz Metamaterials using Broadside Coupled Split Ring Resonators
我们提出了一个实验和数值研究的太赫兹超材料的非线性响应，是通过两个堆叠的开口环谐振器阵列的相对结构定位可控。第一阵列制造在n掺杂GaAs衬底上，第二阵列制造在第一阵列垂直上方，使用聚酰亚胺间隔层。由于GaAs载流子动力学，在0.4太赫兹的共振太赫兹传输与入射太赫兹功率以非线性方式变化。第二谐振器层抑制这种非线性响应。在样品中的两个层对齐，共振消失和总的非线性调制的共振传输减少。在两个谐振器阵列之间施加对准偏移的样品中恢复非线性调制。因此，结构可调的超材料可以作为一个可调的非线性太赫兹器件的设计模板，通过控制耦合的限制电场的非线性现象在一个复杂的材料衬底或夹杂物。
2021-04-12 physics.optics
Combinatorial split-ring and spiral meta-resonator for efficient magnon-photon coupling
本研究提出一种由开口环与螺旋谐振器组成的微波超构谐振器，通过展宽模式带宽并与磁性样品耦合，将光子-磁子耦合增强十倍以上，为混合磁子系统提供了新途径。
2024-03-15 physics.app-ph physics.optics
Experimental demonstration of the robust end state in a split-ring-resonator chain
一维系统的终态是一个非常有趣的拓扑现象。本文基于Su-Schrieffer-Heeger模型，研究了由开口环谐振器组成的二聚体链的拓扑光子学性质。通过对拓扑非平凡链中局域态密度的原位测量，直接观测到了拓扑保护的光子端态。此外，我们的实验表明，在两端的本地化的端态是强大的对各种扰动，如损失和无序。我们的结果不仅为光子学中拓扑物理的研究提供了一个通用的平台，而且在鲁棒通信和功率传输方面也有潜在的应用。
2018-01-15 physics.optics
Suppression of radiation loss by hybridization effect in two coupled split-ring resonators
本文研究了两个耦合开口环谐振器的辐射特性。由于电磁耦合，在结构中诱导出两种混合磁等离子体激元模式。计算结果表明，杂化效应大大抑制了结构的辐射损耗。这导致了一个显着的增加，在耦合系统的Q-因子相比，单一的SRR。通过调节两个谐振环之间的距离，由于不同的电磁耦合强度，Q因子相应地改变。这导致了一种耦合结构，其用作具有可调Q因子的新型纳米腔。
2009-09-21 physics.optics
Strong Coupling between On Chip Notched Ring Resonator and Nanoparticle
我们提出了一种新的光子晶体结构，利用微环形谐振腔实现纳米粒子和光子分子之间的强光耦合。通过在环形谐振器中创建凹口并将纳米颗粒放入凹口内，可以实现nm级的大光谱偏移和分裂，与通过渐逝耦合到微球表面的光纤尖端观察到的仅pm级相比，从而显著降低了单个纳米颗粒检测的品质因数要求。由于介电和金属纳米颗粒的模式位移和分裂行为非常不同，因此也强调了对纳米颗粒类型进行分选的能力。
2010-08-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Density Effects on the Negative Refractive Index of a Split Ring Resonator Metamaterial
基于互补介质的完美透镜和隐身是负折射率材料的可能应用。超材料是通过调整有效介电常数和磁导率来实现这一特性的天然候选材料。超材料的$n<0$的微调受到粗粒夹杂物的限制，粗粒夹杂物使电磁参数作为其密度的函数而离散。我们研究了在微波频率下超材料的负折射率与晶格周期线密度的关系。在波导截止频率以下的频带中，通过填充有开口环谐振器阵列的波导来获得负折射率。通过在1 GHz的带宽上调谐密度，保持了典型的完美透镜效应的特殊值$n=-1$。观察到超材料在其上操作的截止密度。第二个临界密度以上的传输饱和被发现接近Pendry限制。这些结果的密度的负折射率超材料开辟了新的途径，微调本构参数在所需的值，通过变换光学。
2010-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Free Control of Far-Field Scattering Angle of Transmission Terahertz Wave using Multilayer Split-Ring Resonators Metasurfaces
为了提高Pancharatnam-Berry（PB）相位超颖表面的传输效率，提出了多层开口环谐振器来开发编码序列。根据广义斯涅耳定律，PB相位编码超颖表面的偏转角取决于超颖表面周期大小。因此，不可能设计一个无限小的元表面单元，从而不能获得连续的透射散射角。在数字信号处理中，本研究将傅立叶卷积原理引入编码元表面序列，以自由控制透射散射角。然后在两个不同的编码序列之间执行加法和减法操作，以实现散射角的连续变化。此外，我们建立了傅立叶卷积原理可以应用于棋盘编码的元表面。
2020-09-28 physics.app-ph physics.optics
Ultra-high field enhancing in Split Ring Resonators by azimuthally polarized excitation
研究了方位偏振光照射下开口环谐振腔（SRR）的场增强和谐振频率。我们发现，与线偏振照明相比，方位偏振照明的强度增强增加了一个数量级以上。我们将强度增强的增加归因于SRR几何形状与每个点中的电场向量的方向之间的改进的重叠。此外，我们提出并探索了一种方法来调整谐振频率的SRR（方位极化）通过引入更多的间隙的结构。该方法允许简单且直接地调谐谐振频率，对强度增强具有小的影响。还详细研究了设计参数对方位偏振照明下强度增强的影响，与线偏振照明的情况有明显的不同。
2011-11-25 physics.optics
Quasi-discrete microwave solitons in a split ring resonator-based left-handed coplanar waveguide
研究了准离散微波孤子在非线性左手共面波导与开口环谐振器耦合中的传输。通过考虑相关的传输线模拟，我们推导出一个非线性晶格模型，分析研究通过准离散近似。我们导出了一个非线性薛定谔方程，并发现该系统在左手频带的一个相对较宽的子区间内支持亮包络孤子解.在非线性晶格模型的框架下，对准离散微波孤子的传输特性进行了系统的数值模拟。我们的数值结果与分析预测吻合得很好，并表明预测的结构是相当强大的，可以在实验中观察到。
2011-04-08 nlin.PS physics.optics
Split-ball resonator
我们引入了一个新的概念，分裂球谐振器，并证明了一个强大的磁偶极子响应的金和银的球形等离子体纳米粒子与纳米尺度的削减。通过改变纳米尺度切割的深度和宽度，证明了在整个可见光谱范围内磁偶极共振的可调谐性。我们实现了这一新的概念，实验采用激光诱导转移的方法来生产接近完美的球和氦离子束铣削，使削减与纳米分辨率。由于在激光转移过程中由强表面张力力控制的球形颗粒形状的高质量和由氦离子研磨制成的切口的干净、直的侧壁，在金纳米颗粒中在600 nm处观察到磁共振，在银纳米颗粒中在565 nm处观察到磁共振。在纳米尺度球形谐振器表面构造任意形状的结构为设计混合谐振模式和超高近场增强提供了新的途径。
2013-11-25 physics.optics
Higher-order topological metasurface based on split-ring resonators with dipole-quadrupole couplings
School of Physics and Engineering, ITMO University（ITMO大学物理与工程学院）
本文提出一种基于开口环谐振器偶极-四极耦合的射频光子高阶拓扑绝缘体超表面，通过数值模拟和实验验证了其支持角态和边态，为微波应用提供了可扩展平台。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Numerical Investigation of Light Scattering off Split-Ring Resonators
近年来，开口环谐振腔（SRR）已在近红外（NIR）和光学领域得到实验实现。在这方面的贡献，我们数值研究光传播通过一个阵列的金属SRR的近红外和光学制度，并比较我们的结果与实验结果。我们发现数值解的时谐麦克斯韦方程组，通过使用先进的有限元方法（FEM）。用非结构化四面体网格离散问题的几何形状。高阶矢量元素（边缘元素）用作反函数。透明边界条件和周期性边界条件的实施，允许处理光散射问题的周期性结构。该仿真工具使我们能够获得透射和反射光谱的平面波入射到SRR阵列在任意角度的入射，任意极化，并与任意波长的依赖关系的介电常数张量。我们比较计算光谱的实验结果和调查系统的共振。
2005-10-25 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.optics
Tunable group delay in a doubly resonant metasurface composed of two dissimilar split-ring resonators
提出了一种利用双谐振超颖表面连续控制电磁波群延迟的方法。该方法是基于i）在具有两个谐振线的介质中的群速度对谐振线宽的依赖性和ii）由开口环谐振器组成的超表面的谐振线宽对电磁波的入射角的依赖性。为了验证这种方法的群延迟控制，我们设计了一个太赫兹超颖表面组成的两个开口环谐振器具有不同的谐振频率和数值分析的超颖表面的传输特性。在斜入射条件下，观察到双共振线，且共振透射下降随入射角的增大而变深变宽。双共振线中心频率附近的群延迟随入射角的变化范围为0 ~ 20倍入射波周期。与先前报道的方法使用电磁诱导的类超材料的群延迟的可变控制相比，对于小的群延迟条件实现了高透射率。
2019-09-11 physics.optics
Decoupling Crossover in Asymmetric Broadside Coupled Split Ring Resonators at Terahertz Frequencies
研究了非对称宽边耦合开口环谐振器（ABC-SRR）的电磁响应随两个元件面内相对位移的变化关系。不对称性被定义为构成耦合单元的两个谐振器之间的电容间隙宽度（Δg）的差。我们通过太赫兹时域光谱的ABC-SRRs的响应特性的数值和实验。与对称BC-SRRs（Δg=0 μm）一样，随着位移的增加，观察到LC谐振中的大红移，这是由电容和电感耦合的变化引起的。然而，对于ABC-SRR，两个谐振器之间的面内移位超过0.375Lo（Lo=SRR侧长）导致向具有两个谐振模式的响应的转变，这与ABC-SRR中的去耦相关联。随着Δg的增加，退耦转变开始于相同的相对位移（0.375Lo），尽管新模式的振子强度增加。这与对称BC-SRRs形成强烈对比，对称BC-SRRs对于高达0.75Lo的位移仅呈现一个共振。由于所有的BC-SRR在放置在衬底上时都是有效不对称的，因此对ABC-SRR行为的理解对于完全理解基于BC-SRR的超材料至关重要。
2013-02-04 physics.optics
Twisted Nanotubes of Transition Metal Dichalcogenides with Split Optical Modes for Tunable Radiated Light Resonators
由过渡金属二硫属化物（TMDC）如MoS $_2$组成的合成微米和纳米管在纳米光子学中的许多应用中是有前途的，因为它们结合了发射强激子发光的能力和甚至在室温下充当回音壁微腔的能力。除了空心圆柱形的管子外，还有一类被广泛研究的扭曲管子，它的扁平截面沿管子轴线旋转。如理论分析所示，在这样的纳米管中，在截面的相对侧处激发的电磁波的相互作用可以引起回音壁模式的分裂。通过研究沿单个MoS $_2$管测量的显微光致发光光谱，已经建立的分裂值，控制分裂模式的能量，指数依赖于截面的纵横比，这在“呼吸”管中变化，而成对模式的相对强度由截面的旋转角确定。这些结果开辟了创建多功能管状TMDC纳米器件的可能性，这些纳米器件在可调频率下提供自发光的共振放大。
2022-12-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exciting Magnetic Dipole Mode of Split Ring Plasmonic Nano Resonator by Photonic Crystal Nanocavity
在芯片上激发单个等离子体纳米结构中的电模式被广泛实现，然而，它们的磁对应物的激发很少报道。在这里，我们提出了一个高效的芯片上的激励方法的磁偶极子模式的一个单独的开口环谐振器（SRR）通过将其集成到一个光子晶体纳米腔（PCNC）。通过SRR和PCNC模式之间的谐振耦合，实现了高达58%的高激发效率。通过调整SRR和PCNC之间的相对位置和扭转角，证明了激发的磁偶极子模式的进一步微调。最后，一个结构与光子晶体波导侧耦合的混合SRR PCNC，这可能会激发磁偶极子模式与平面耦合的几何形状，并可能促进未来的设备应用。我们的研究结果可能会打开一种方式，开发芯片集成光子器件采用磁场组件在光场。
2021-12-02 physics.optics physics.plasm-ph
Resonance modes in stereometamaterial of square split ring resonators connected by sharing the gap
立体变形天线可以充分利用3D自由度来利用多个开口环谐振器（SRR）之间的耦合和混合，从而实现比其平面对应物更非凡的谐振和特性。在这里，我们提出并数值研究了一种结构的基础上连接SRRs共享其间隙在旋转的方式。结果表明，在通信和近红外波段，笼状SRR（C-SRR）立体超材料存在三种典型的谐振模式。按照能量增加的顺序，这些模式基本上可以归因于磁环偶极子，磁偶极子，以及电偶极子和磁环偶极子的混合。我们发现，后两个是来自相应的个人SRR的二阶模式，而第一个从基本的。由于高阶特征和旋转对称性，最高能量模式在单个C-SRR中保持相对“暗”。然而，它们在C-SRR阵列中都很容易激发，提供多频带滤波功能。
2014-09-25 physics.optics
Bio-inspired polymers with polaritonic properties from visible to infrared: a material playground to mimic purple bacteria light-harvesting resonators
自然光合系统中的捕光复合物，如紫色细菌中的捕光复合物，由嵌入在密集的“天线”系统中的光反应发色团组成，这些系统以明确的纳米结构组织。在紫色细菌的情况下，发色团天线是由天然的J-聚集体，如细菌叶绿素和类胡萝卜素。受这种生物系统的分子组成的启发，我们创建了一个由聚合物基质中密集堆积的J-聚集体组成的有机材料库，其中基质模拟蛋白质支架。这个有机材料库显示了极化激元特性，可以通过选择模型分子从可见光调谐到红外线。受\textit{Rhodospirillum molischianum}细菌捕光复合物的分子结构的启发，我们研究了具有与类似的天然纳米级结构相似尺寸的基于J聚集体的纳米环的光-物质相互作用。电磁模拟表明，这些J聚集体的纳米环可以充当谐振器，具有亚波长的光限制，同时将电场集中在特定区域。这些结果为全有机超材料的生物启发构建模块打开了大门，同时为生物有机体中密集有机物质（包括光合细胞器）的纳米级光物质相互作用提供了新的视角。
2022-10-05 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.optics
Fully symmetric controllable integrated three-resonator photonic molecule
光子分子可以用来实现复杂的光学能量状态和模式，类似于分子中发现的那些，具有对光谱工程和量子光学等应用有用的特性。期望使用高品质因数光子集成环形谐振器来实现光子分子，这是由于它们的窄的类原子光谱谐振、可调谐性以及缩放光子电路上的谐振器的数量的能力。然而，为了充分利用分子光谱复杂性和调谐自由度，谐振器结构在可扩展的集成平台中应在谐振器间耦合和谐振器-波导耦合以及独立谐振调谐和低功耗操作方面具有完全对称性。到目前为止，光子分子对称性已被限制到双腔和三腔的几何形状耦合到单或双总线，和共振调谐限于双谐振器分子。在本文中，我们展示了一个三谐振腔光子分子，由对称耦合的811万本征Q氮化硅环，其中每个环耦合到其他两个环。每个环的谐振和集体分子的谐振使用低功耗、单片集成的薄膜锆钛酸铅（PZT）致动器来控制，该致动器与超低损耗氮化硅谐振器集成。这种性能是在没有底切波导的情况下实现的，从而产生了PZT控制谐振器迄今为止的最高Q。这一进展导致在晶片级集成平台中完全控制复杂的光子分子共振光谱和分裂。由此产生的六个可调谐的超模可以完全控制，包括简并，位置和分裂以及设计的模型，可以准确地预测能量模式和透射光谱和可调谐共振分裂。
2021-05-22 physics.optics
Subwavelength plasmonic antennas based on asymmetric split-ring-resonators for high near-field enhancements
提出基于ASR模式的非对称开口环谐振器等离激元天线，借助进化优化与残差网络设计，实现紧凑尺寸下超过传统纳米棒二聚体6.5倍的近场增强。
2025-03-16 physics.optics
Engineering biphoton spectral wavefunction in a silicon micro-ring resonator with split resonances
本研究在绝缘体上硅平台利用分裂谐振微环谐振腔，通过谐振组合选择和片上光场微分，实现了对双光子光谱波函数的独立控制，无需后处理即可生成可分离态和可控纠缠态，为量子信息处理和长距离量子密钥分发提供新途径。
2024-08-24 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Tunable coupling-induced resonance splitting in self-coupled Silicon ring cavity with robust spectral characteristics
提出并实现了一种利用硅基平台中腔模与反向传播模的互模耦合实现谐振分裂的自耦合微腔谐振器。实验研究了自耦合对共振分裂、共振消光、品质因子演化和稳定性的影响。基于耦合，我们实现了72%的FSR分裂的腔与FSR 2.1 nm的腔品质因数的变化< 5%。自耦合共振分裂显示出高度鲁棒的光谱特性，可用于传感和光信号处理。
2017-06-12 physics.app-ph physics.optics
Bloch-Floquet waves in optical ring resonators
光学环形腔的频率简并谐振之间的模式耦合是导致不利模式分裂的常见现象。传统上，这种耦合归因于传播的电磁波从对谐振器的电介质材料的小扰动到其相关联的简并反向传播模式的瑞利散射。我们已经选择了重新考虑的问题，腔内瑞利散射，考虑作为一个无限长的，一维的光子晶体（PhC），具有晶格常数等于环的周长的光学环形谐振腔。通过应用Bloch-Floquet理论，我们证明了环的简并共振之间的模式耦合可以有效地描述为谐振腔色散关系中光子频带的形成。我们还证明，布拉格平面的PhC晶格相匹配的条件相一致的建设性的干涉环。最后，我们表明，一个特定的谐振频率分裂的幅度是成比例的环的周期介电函数的傅立叶展开其相关系数。
2018-03-30 physics.optics
Surpassing super-radiant scattering limit in a flat split-ring resonator
亚波长结构上的电磁散射边界在估计天线、RFID标签和其他无线通信设备的性能方面起着重要作用。增加散射截面的吸引人的方法是在结构内容纳几个光谱重叠的共振。然而，许多基本的和实际的限制已被发现，并导致制定楚-哈林顿，Geyi，和其他限制，这提供了一个上限散射效率。在这里，我们介绍了一个2D近场耦合开口环谐振器阵列，并借助在19维空间中运行的遗传算法优化其散射性能。该装置的实验实现被证明超过了理论上的单通道限制的一个因素>2，激发了更严格的散射性能的界限的发展。一个超辐射的标准，建议比较最大散射截面与单通道偶极限制乘以阵列内的元素的数量。这种新的经验标准，其目的是解决性能的亚波长阵列形成的近场耦合元件，被发现是相当准确的应用程序中的超散射体，这里报道。此外，超辐射的约束进行了经验验证与蒙特卡罗模拟，收集统计上的散射截面的一个大的随机分布的偶极子。演示的平面超散射体可以用作被动电磁信标，使微型空中和地面目标成为雷达可见。
2022-09-26 physics.app-ph physics.optics
Scattering Induced Mode Chirality in Ring Resonators
Max Planck Institute for the Science of Light（马克斯·普朗克光科学研究所）；Friedrich Alexander University Erlangen-Nuremberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）；South China Normal University（华南师范大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；Hong Kong Baptist University（香港浸会大学）；The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳））；Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）；University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）
本文通过在环形微谐振器中添加多个散射体并设计其空间构型，首次实现可预测、可重复的方向依赖模式分裂，为集成光子器件中的光路由和近场传感提供了新方法。
2025-11-10 physics.optics
A linear-to-circular polarization converter with half transmission and half reflection using a single-layered metamaterial
从理论上和数值上证明了一种利用单层超材料实现的半透射半反射的线-圆偏振转换器。超材料的单胞由两个尺寸相同的耦合开口环谐振器组成。基于耦合开口环谐振器的电路模型的理论分析表明，当开口环谐振器之间的磁耦合被设置为一定的强度时，实现线偏振到圆偏振转换器。时域有限差分模拟表明，单层超材料具有线-圆偏振转换器的特性，并且该偏振转换器具有半透半反镜和四分之一波片的综合特性。
2014-12-16 physics.optics
Spectral_Engineering_with_CMOS_compatible_SOI_Photonic_Molecules
基于微波谐振器的光子系统具有由自由光谱范围（FSR）、总品质因数（QT）和谐振器尺寸之间的严格关系给出的基本约束，本质上使得滤波器间距、光子寿命和足迹相互依赖。在这里，我们打破了这种模式，采用CMOS兼容的硅绝缘体（SOI）光子分子的基础上耦合多个环形谐振器。共振波长和它们各自的线宽由准正交光子态的杂化控制。我们证明了光子分子的双重和三重共振与光谱分裂只能实现与单环的数量级更大的足迹。此外，基于谐振器之间的耦合（键合），这些分裂是潜在可控的。最后，混合状态的空间分布允许高达七倍的QT增强。
2013-10-16 physics.optics
