Amplification of light scattering in arrays of nanoholes by plasmonic absorption-induced transparency
吸收诱导透明是一种光学现象，发生在金属纳米孔阵列中，当在其顶部沉积吸收光谱中具有窄线的材料时。首次报道是在可见光范围内，使用染料激光器作为覆盖材料，它被描述为透射峰意外地接近染料激光器的吸收能量。在这项工作中，光的放大被证明在吸收诱导透明的主动制度。当染料激光器表现为增益材料时，可以实现受激发射的放大。强烈的照射可以修改增益材料的介电常数，这又改变了在孔阵列中激发的等离子体激元模式的传播特性，从而提供对光的更少阻尼和进一步的反馈，增强了受激发射过程。
2021-07-07 physics.optics
Understanding the role of surface plasmon polaritons in two-dimensional achiral nanohole arrays for polarization conversion
我们研究了金属纳米孔阵列的旋转角和椭圆率对样品取向和入射偏振的依赖关系。阵列具有四重对称性，因此不具有任何固有的手性。我们阐明了表面等离子体激元（SPPs）在确定非本征手征性的作用，我们通过使用时域有限差分模拟验证的结果。我们的研究结果表明，出射反射产生的非共振背景，它保留了输入偏振，和SPP辐射阻尼，这是线性偏振，但携带不同的偏振定义的矢量场的SPP之间的干扰。更重要的是，干涉表现出各种偏振态，从线性到椭圆跨越SPP谐振。基于时间耦合模理论（CMT），给出了出射波的解析表达式，计算结果与实验和模拟结果吻合较好。从CMT，我们发现偏振转换依赖于之间的相互作用的吸收和辐射衰减率的SPP和样品的取向。
2016-08-25 physics.optics
Near-field imaging of surface-plasmon vortex-modes around a single elliptical nanohole in a gold film
利用SNOM技术直接观测了88 nm厚Au膜中单个椭圆纳米孔周围的表面等离激元涡旋模式，揭示了线偏振下由旋转对称性破缺诱导的携带轨道角动量的涡旋模式及其+1拓扑荷机制。
2019-02-18 physics.optics
Surface Enhanced Circular Dichroism by Electric and Magnetic Dipole Resonance of Cross Shaped Nanoholes
等离子体纳米结构与手性分子的近场相互作用在非手性纳米结构中产生圆二色性。诱导圆二色性（ICD）强度比分子固有CD（MCD）大几个数量级，并且通常出现在CD信号易于检测的可视范围（VR）。因此，ICD被认为是一种潜在的方法来检测单分子手性。在这项研究中，十字形纳米孔（CSN）提出了增强MCD信号。结构的最大增强达到分子固有MCD的450倍。通过对表面等离子体共振模式的分析，发现CSN中电偶极子（ED）和磁偶极子（MD）表面等离子体共振（SPR）的重叠是CD增强的关键。进一步研究了结构厚度、纳米孔长短臂长度、纳米孔短臂位移和CSN的周期对圆二色性增强的影响，发现增强因子和CD增强峰的位置可以通过结构参数进行调节
2022-08-03 physics.optics
Possibility of anapole state in dielectric nanohole array metasurfaces with different hole shapes
纳米结构中的光学反射极共振显示出强的场约束和基本上被抑制的散射。在这项研究中，使用三维时域有限差分模拟，它表明，高折射率介电纳米孔阵列超颖表面具有不同的孔的轮廓可以拥有的anapole状态。给出了包含偶极子电环矩的阵列格元多极分解。在晶格元素的anapole状态说明的时间平均的能量分布。因此，可以设计具有Anapole状态的高折射率独立超颖表面。
2023-01-13 physics.optics
Polarization tomography of metallic nanohole arrays
我们报告了正方形和六边形对称的金属纳米孔阵列的偏振层析成像实验。作为主要结果，我们发现一个完全偏振的输入光束通过纳米孔阵列传输后，部分退偏。这种偏振相干性的损失被发现是各向异性的，即它取决于输入光束的偏振状态。退偏振归因于两个因素的组合：i）由于表面等离子体传播引起的阵列的非局部响应，ii）实际输入光束的非平面波性质。
2004-05-26 physics.optics
Broadband optical magnetism in chiral metallic nanohole arrays by shadowing vapor deposition
我们表明，宽带光磁性可以通过将多尺度的三维金属元到Z形纳米孔阵列实现。宽带效应起因于在不同波长处的元元件中的多个磁共振的激发。此外，由于元元件的手性排列，纳米孔阵列对左旋和右旋圆偏振入射光表现出大的透射差异。更重要的是，我们已经实现了实验上的银纳米孔阵列的光学范围内的使用阴影气相沉积方法制造的宽带行为。我们的研究为在可见频率实现宽带人工磁性开辟了新的机会，这使得等离子体生物传感器或能量集中器的可能应用成为可能。
2021-06-22 physics.optics
Fabrication and characterization of plasmonic nanopores for Raman detection of biomolecules
在本论文中，各种等离子体材料，如双曲型超材料纳米孔阵列和Au涂覆的独立纳米组装支撑纳米孔，旨在进行DNA分子的光学传感与表面增强拉曼光谱在流通配置。
2022-11-11 physics.app-ph physics.optics
Surface Enhanced Circular Dichroism by Quadrilateral Arranged Nanoholes
圆二色性（CD）是右旋和左旋圆偏振光的吸收差异。圆二色性（CD）光谱技术是检测分子手性的重要工具，但分子的圆二色性（MCD）较弱，且总是出现在比可见光（VR）噪声更大的紫外（UV）区。等离子体纳米结构与手性分子近场相互作用产生的诱导圆二色性（ICD）提高了分子手性的检测限，通常出现在VR中。在这项研究中，四边形排列的纳米孔（QAN）提出了提高MCD。该结构实现的最大增强约为MCD的200倍。进一步解释了分子偶极对电场对称性破缺产生ICD的机理。通过对电偶极子和磁偶极子共振模式的分析，研究了表面等离子体共振（SPR）模式对ICD的影响。发现ICD由于QAN周围ED和MD共振的重叠而增强。此外，我们还探讨了结构厚度、空穴长度和周期长度对MCD增强的影响
2022-08-03 physics.optics
Polarization conversion of non-specular diffraction orders from metallic nanohole arrays studied by Fourier space polarimetry
我们使用傅立叶空间偏振法来研究入射角和偏振相关的旋转角和椭圆度的不同衍射级出现从一个二维周期性的Au阵列。该阵列具有正方形晶格和圆形纳米孔，因此是非手性的。我们发现，如果衍射级位于入射平面内，则不会发生偏振转换。然而，对于远离入射平面衍射的级，它们的旋转角和椭圆率随着入射角和偏振而显著变化。特别地，当激发布洛赫类表面等离子体激元（SPPs）时，观察到旋转角和椭圆率的急剧变化。实验结果与时域有限差分仿真结果一致。由表面等离子体进行的横向自旋和离散偶极子模型互补地用来阐明这种角度和偏振依赖性。
2017-09-12 physics.optics
Multipole plasmons and their disappearance in few-nanometer silver nanoparticles
在电子能量损失谱（EELS）的单个银纳米粒子封装在氮化硅中，我们观察到除了通常的偶极共振的额外的表面等离子体（SP）共振对应于更高的角动量。我们甚至观察到这两个共振的纳米粒子半径小到4纳米，在以前只有偶极共振被假定发挥作用。位于粒子外部的电子束主要激发偶极模式，但当在粒子表面激发时，高阶共振甚至可以主导偶极峰，这是最大EELS信号的通常选择。这使我们能够分别研究两种共振的半径依赖性。对于小于4 nm的粒子，高阶SP模式消失，与广义非局域光学响应（GNOR）理论一致，而偶极共振蓝移超过GNOR预测。与光学光谱不同，多极表面等离子体激元在EELS光谱中非常重要，即使是超小的金属纳米颗粒。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Wideband Bandpass Filters Based on Multipole Resonances of Spoof Localized Surface Plasmons
我们提出了基于多极共振的欺骗局域表面等离子体（SLSPs）的宽带带通滤波器。研究了微带激励下SLSP的谐振特性和几何可调谐性。强耦合夹层微带线提出加入到一个连续的和平坦的通带离散多极谐振。SLSP滤波器具有宽通带、紧凑的尺寸和良好的平衡形状，同时具有令人满意的杂散抑制带、群延迟和几何可调谐性。这项工作揭示了SLSP作为新型谐振器在滤波器中的应用潜力。
2018-04-04 physics.app-ph physics.optics
Collective Radiative Enhancement of Rare-Earth Ions in Lithium Niobate via Engineered LargeArea Nanohole Arrays
Northwestern University（西北大学）
本研究通过在掺铥铌酸锂上制备亚波长金纳米孔阵列，实验实现了几何工程化的稀土离子集体辐射增强，为固态平台中宽带、可扩展的几何控制量子光学接口开辟了新途径。
2026-05-27 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Localized surface plasmon enhanced InGaN-based light-emitting diodes with polygonal Au/Al nanoparticles
局域表面等离子体激元（LSP）在提高发光二极管（LED）的发光效率方面发挥了重要作用。在这篇报道中，我们利用Ni纳米多孔膜作为刻蚀掩模，在InGaN基LED的p-GaN层中制备了多边形纳米孔，然后将Au/Al金属纳米颗粒嵌入到纳米孔中，形成LSP结构。已经清楚地观察到LSP和LED之间的耦合。结果表明，在较高的电流注入条件下，LED的光输出增加了46%，并且增益峰值位置向LSP峰值共振能量移动。当耦合距离从60 nm减小到30 nm时，最大增强因子增加到2.38。上述结果表明，多边形金属纳米颗粒的LSP是一种非常有前途的结构，以提高InGaN基LED的发光性能。
2021-04-02 physics.app-ph physics.optics
Digital resolution enhancement in surface plasmon microscopy
已知使用光子晶体和负折射率材料将光学显微镜和光刻设备的分辨率提高到80 nm水平。在这里，我们证明，利用著名的数字图像恢复技术，使我们能够进一步提高分辨率的光学显微镜下降到30 nm的水平。我们的显微镜是基于一个平面介质镜沉积到一个阵列的纳米孔在薄金膜。该二维光子晶体镜可以具有正或负的有效折射率，如通过可见频率范围内的表面等离子体激元极化所感知的。由反射镜形成的光学图像使用简单的数字滤波器增强。
2005-12-16 physics.optics
Phase-resolved surface plasmon scattering probed by cathodoluminescence holography
高能（1-100 keV）电子可以相干耦合到等离子体和介电纳米结构，产生阴极发光（CL），其光谱特征揭示了深亚波长空间分辨率下材料共振模式的细节。虽然CL提供了光学模式的基本见解，但检测其相位仍然难以捉摸。在这里，我们介绍傅里叶变换CL全息作为一种方法来确定散射等离子体场的远场相位分布。我们记录的过渡辐射参考场和表面等离激元散射等离激元纳米孔，纳米立方体和螺旋纳米孔径之间的远场干涉和重建的角度分辨相位分布。从导出的场，我们推导出诱导散射偶极子的相对强度和相位。数据表明，每个电子波包崩溃在样品表面和相干激发跃迁辐射和表面等离子体激元量子。傅里叶变换CL全息开辟了一个新的世界相干光散射和表面波的研究与纳米空间分辨率。
2019-12-09 physics.optics
Plasmonic Route to Reconfigurable Polarization Optics
表面等离子体激元（SPP）作为金属/电介质界面上的有界模式，本质上具有确定的横磁（TM）极化，通常缺乏进一步的操纵。然而，当两个正交传播的SPP相互干涉时，SPP场的面内纵向分量可以产生多种偏振态。在这里，我们展示了一个等离子体激元偏振路由器，通过设计适当的纳米孔阵列，可以选择性地散射干扰SPP领域所需的光束。实验结果表明，该器件能够将一定的输入偏振态重新配置为散射光的各种偏振态。在衍射复合相位调制的作用下，可同时获得多束不同偏振态的聚焦光束，为偏振复用及相关信号处理提供了可能。我们的设计提供了一个新的路线，实现完全控制的光学偏振以及光学自旋轨道相互作用。
2014-05-06 physics.optics
Electron energy-loss spectroscopy on freestanding perforated gold films
我们报告的组合远场和近场研究的表面等离子激元独立穿孔金膜。通过聚焦离子束铣削{周期性孔阵列到}碳膜，然后热蒸发金和等离子体灰化碳膜来制造样品。光透射谱显示出一系列的特征，这可以归因于通过周期性纳米孔阵列的表面等离子体激元模式的激发。相应的近场分布映射的电子能量损失谱。除了光学明亮的表面等离子体模式，我们观察到在近场的一个额外的暗等离子体模式，这是不存在的垂直入射的远场光谱。我们的实验结果与基于间断Galerkin时域方法的数值计算吻合得很好。
2021-01-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nonlocal Response of Metallic Nanospheres Probed by Light, Electrons, and Atoms
最近的测量个别金属纳米球，不能解释与传统的经典电动力学的启发，我们从理论上研究金属纳米球在三个不同的设置：原子自发发射，电子能量损失谱，光散射的非局部响应的影响。这些构成了两个近场和一个远场测量，分别具有零维、一维和二维激发源。我们寻找最清晰的签名的流体动力压力波的纳米球。我们采用线性化的流体动力学模型和Mie-Lorenz理论适用于每种情况。非局部响应在所有三种配置中显示其标记，但对于两个近场测量，我们预测在远场测量中没有表现出的特别明显的非局部效应。与每一个多极阶相关联的不仅是一个蓝移的表面等离子体激元，而且是一个无限系列的体等离子体激元，在局部响应近似中没有对应物。我们发现，这些越来越蓝移的多极等离子体变得光谱更突出，在较短的探针到表面的分离和减少纳米球半径。对于选定的金属，我们预测流体动力学多极等离子体是可测量的单个纳米球。
2014-03-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Generalization of the circular dichroism from metallic arrays that support Bloch-like surface plasmon polaritons
亚波长光子系统中的镜对称性破缺现象表现出许多有趣的手旋光效应，如旋光和圆二色性。当这样的系统周期性地放置在一个晶格的形式，除了固有的手性，非固有的手性也参加，和整体效果不仅取决于基础和晶格，但也激发配置。在这里，我们研究平面手性纳米孔阵列的正方形晶格，支持布洛赫类表面等离子体激元（SPPs），并澄清如何系统的几何形状和激发有助于圆二色性。利用时间耦合模理论，推导了阵列的不对称因子和散射矩阵的解析表达式。值得注意的是，我们发现不对称因子只取决于耦合偏振角和p-和s-偏振之间的耦合相位差。此外，不对称因子的上限为+/-2，可以通过简单地定向阵列的晶格以适当地激发Bloch类SPP，同时使基底模拟两个正交且相对移位的偶极子，从而证明了外在手性和内在手性之间的相互作用。通过数值模拟和实验验证了模型的正确性，提出的双槽系统的不对称因子分别为1.82和1.55。
2020-08-27 physics.optics
Tailoring the excitation of localized surface plasmon-polariton resonances by focusing radially-polarized beams
研究了聚焦径向偏振光与金属纳米球的相互作用。通过扩大电磁场的多极，我们获得洞察局部表面等离子体极化激元共振的激发在纳米粒子。我们发现，集中的径向偏振光束提供了更多的机会比一个聚焦的平面波或高斯光束调谐的近场和远场系统的响应。这些结果在纳米光学、光镊和光数据存储中有应用。
2009-01-05 physics.optics
Near-field enhancement by a metasurface at octupole plasmon resonance in periodic disc dimers
本研究通过八极子等离子体共振在周期性圆盘双极结构中实现高近场增强，揭示了高阶多极共振在等离子体结构中的应用潜力。
2025-10-21 physics.optics
Enhanced surface plasmon resonance absorption in metal-dielectric-metal layered microspheres
对介观金属-电介质-金属微球的表面等离子体共振色散关系进行了理论研究。通过分析麦克斯韦方程组的解决方案，我们得到了一个简单的几何条件，该系统具有一个带的表面等离子体模式的谐振频率弱依赖于多极数。使用修改的米氏计算，我们发现，大量的模式属于这个平坦的色散带可以同时激发的平面波，从而提高了吸收截面。我们表明，增强的吸收峰的球体是几何可调的在整个可见光范围内。
2006-01-19 physics.optics
Surface Plasmon-Coupled Enhanced Transmission
对于小于10 nm的距离，从量子发射器到附近的金属表面发生总能量转移，产生本质上是等离子体的倏逝表面波。当研究支撑在光学致密衬底（例如具有氮空位中心的金刚石）上的金属纳米孔时，对于距孔径小于10 nm的偶极距离，优先发生从金刚石衬底朝向空气的散射。此外，增强偶极子的辐射衰减率时，观察到的孔径的共振匹配的发射器波长。一个发射器和附近的谐振孔径之间的关系示出的是，作为施主和受体的空穴作为发射器的谐振能量转移。结合优先散射行为，这导致了所提出的器件在透射模式下操作，消除了对落射照明技术的需要，并且在收集周期中比空气覆盖层光学上更密集，因此使设计更简单并且更适合于小型化。提出了一种表面光栅的设计准则，即光栅的周期与表面等离子体激元的波长相差很大。所提出的设备的响应进一步研究相对于氮空位的位置和其偶极取向的变化，以确定金刚石的晶面的设备的性能最大化。
2019-07-13 physics.optics
Design and Analysis of Surface Plasmon Enhanced Electric Field in Al, Ag and Au Nanoparticle Dimers for UV-Visible Plasmonics
现在已经确定，由于等离子体纳米系统中局部表面等离子体共振的激发，来自外部照射源的电场在其附近被极大地放大。在等离子体纳米系统附近的表面等离子体介导的电场放大对于以下应用是至关重要的：太阳能电池的光吸收增强，使用表面增强拉曼光谱的分子检测，使用等离子体增强FRET的生物大分子如蛋白质、脂质和核酸的邻近测量，使用光热效应的癌症治疗，仅举几个应用。目前的工作制定Bergman-Milton多极光谱展开方法调查的表面等离子体介导的电场放大的二聚体排列的Al，Ag和Au纳米粒子。与孤立的球形纳米颗粒相比，它们的聚集体提供更大的场增强、更宽的光谱调谐和多个共振特征。鉴于二聚体结构优越的等离子体特性，对电场增强进行了系统的研究，并评估了它们在紫外-可见应用中的适用性。的作用，颗粒大小，嵌入介质和粒子间的分离场放大和波长调谐量化。此外，等离子体纳米粒子二聚体的紫外可见光谱窗口的设计。
2017-10-01 physics.optics
Cascaded Second-order Surface Plasmon Solitons due to Intrinsic Metal Nonlinearity
我们从理论上证明了在金属和线性介质的界面上存在级联的二阶表面等离子体孤子。金属自由传导电子等离子体中的非局域多极非线性导致了同向传播的表面等离子体激元光束在基频和二次谐波频率下的强相互作用。有效二维介质的有限元数值模拟明确地证明了孤子的形成，证实了理论结果。在SiO2/Ag界面上，对750/1550 nm波长对的5λ宽表面等离子体激元光束进行了非衍射传输，其损耗限制传输距离为100 μ m量级。在相位匹配条件下等离子体孤子的形成已被证明是有益的非衍射表面等离子体极化激元传播。
2012-09-13 cond-mat.other physics.optics
Photonic Chern insulators from two-dimensional atomic lattices interacting with a single surface plasmon polariton
我们研究了二维原子晶格在表面等离子体激元模单次激发下的极化激元能带结构。通过原子到不同角动量的激发态的共振跃迁，我们证明了实现不同陈数拓扑能隙的可能性。我们采用的计算方法的基础上，最近提出的狄利克雷-诺依曼（DtN）映射技术，准确地模拟非马尔可夫动力学以及涉及高阶电和磁多极过渡的相互作用。我们设计了拓扑鲁棒的边缘态，用于实现单光子的单向发射和非互易传输。我们还指出了在这样的系统中实现具有较高陈数的频带的挑战。
2021-01-22 physics.optics quant-ph
Blueshift of the surface plasmon resonance in silver nanoparticles: substrate effects
我们研究了蓝移的表面等离子体（SP）共振能量的孤立银纳米粒子的粒径减小，我们最近测量使用电子能量损失谱（EELS）。随着粒径从26 nm减小到3.5 nm，观察到SP共振能量的0.5 eV的大蓝移。在本文中，我们的理论解释我们的实验结果的非局部流体动力学模型，并比较基板上的SP共振能量的有效均匀的背景介电常数的方法的效果。我们推导出嵌入在均匀介质环境中的小金属球的非局部极化率，导致经典的Clausius-Mossotti因子的非局部推广。我们还提出了一个确切的形式主义的基础上多极展开和散射矩阵，以确定有限厚度的电介质基板上的金属球的光学响应，考虑到延迟和非局部效应。我们发现，基于衬底的计算显示出类似大小的蓝移计算的基础上在一个均匀的环境中的球体，他们都同意定性与EELS测量。
2013-07-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmon mode excitation and photoluminescence enhancement on silver nanoring
我们展示了一种简单而高性能的激光辅助银纳米环制造技术，其中包括通过聚焦纳秒脉冲和随后的反应离子抛光来烧蚀Ag膜。纳米环的直径和厚度可以通过在激光烧蚀步骤中优化脉冲能量和金属膜厚度来控制，而随后的反应离子抛光提供了制造具有期望高度的纳米环的能力。s偏振准直激光束倾斜照射纳米环的散射图案表明纳米环内的焦点从其中心偏移约0.57Rring的距离。证明了在Ag纳米环附近的罗丹明6G有机染料的光致发光信号的五倍增强。这种增强归因于纳米环表面附近的电磁场振幅的增加，所述电磁场振幅是由沿着纳米环行进的多极等离子体激元模式的激发引起的。这一假设证实了暗场背散射光谱的纳米环下测量白光照明，以及通过支持有限差分时域模拟。
2015-06-06 physics.optics
Multipole resonances and directional scattering by hyperbolic-media antennas
我们建议使用由天然双曲材料六方氮化硼（hBN）制成的光学天线，并且我们证明这种介质是等离子体和全介电材料的一种有前途的替代品，用于实现基于它们的高效亚波长散射体和超颖表面。我们从理论上表明，双曲介质中的粒子具有不同的共振，使高k波的支持和他们的反射从粒子边界。在这些共振中，存在电四极激发，其引起粒子的磁共振，类似于高折射率粒子中发生的情况。粒子共振的激发伴随着纳米粒子阵列的反射下降到接近零的值，这可以归因于共振Kerker效应。如果粒子以周期d排列在间隔物阵列中，则在波长d、d/2、d/3等处可能有窄晶格共振。这提供了额外程度的控制和可能性，以在由阵列间隔限定的波长处激发共振。对于hBN粒子与双曲色散，我们表明，全范围的共振，包括磁共振和反射的减少，是可能的。
2017-06-22 physics.optics
Lattice Kerker effect in the hexagonal boron nitride antenna array
在纳米级光学元件的实际实现中，在构成介质中具有双曲线光色散的亚波长粒子是等离子体、高折射率电介质和半导体结构的有前途的替代物。面元氮化硼（hBN）是一种具有自然双曲线性质的层状范德华材料，同时具有低损耗的声子-极化激元。在这项工作中，我们考虑多极激励和天线的hBN粒子的周期性排列和集体阵列模式的重点属性。我们分析了在天线阵列中的晶格共振的激发和共振移位的效果，并与晶格中的粒子所支持的其他多极子重叠。从阵列的反射率的减少是通过适当的晶格间距（周期）来实现的，其中电多极子和磁多极子重叠，并且谐振振荡是同相的并且在幅度上是可比的。我们从理论上证明了广义Kerker条件在这种情况下得到满足，并且阵列中的hBN天线在主要向前的方向上有效地散射光，从而导致近零反射率。双曲介质天线的共振晶格Kerker效应可以应用于开发基于hBN谐振器的中红外光子学超颖表面。
2018-09-04 physics.optics
All-dielectric nanoantennas for unidirectional excitation of electromagnetic guided modes
通过在纳米尺度上构造它们的环境来工程化来自单个量子发射器的辐射的强度和方向是现代纳米光子学的基石。最近发现的系统表现出自旋-轨道耦合的光在这方面特别感兴趣。在这封信中，我们已经证明，位于其表面的缺口中的点偶极源的高指数亚波长电介质纳米颗粒的不对称激发导致形成手性近场，这类似于圆极化偶极或四极。使用数值模拟，我们已经表明，这种效果是一个更高的多极（四极和八极）模式的纳米粒子内的激发的结果。我们已经将这种效应应用于介质波导和表面等离子体激元极化激元模式的单向激发。我们已经实现的值的前-到-回比高达5.5的介质波导和7.5的等离子激元之一。我们的研究结果对纳米光子学和量子信息处理系统的集成具有重要意义。
2015-08-11 physics.optics
Coupled electric and magnetic dipole formulation for planar arrays of dipolar particles: metasurfaces with various electric and/or magnetic meta-atoms per unit cell
散射粒子、超表面和超聚集体的无限平面阵列的光学性质最近因其丰富的现象学而引起特别的关注，包括具有各种电和磁共振响应的等离子体和高折射率介电超原子。在这里，我们推导出一个耦合电和磁偶极子（CEMD）的分析公式来描述这种周期性阵列的反射和透射，包括镜面和衍射订单，有效的光谱制度，只需要偶极多极。电和/或磁偶极子与所有三个方向依次从一个或多个元原子每单元电池被认为是。二维格点格林函数被重写为完全收敛且易于计算的一维（链）版本。作为这种晶格格林函数的极点出现的模式可以被提取。该公式可应用于研究在整个电磁波谱中感兴趣的大量等离子体、全介电和混合超颖表面/超颖聚集。
2020-07-29 physics.optics
Bound states in the continuum and Fano resonances in the strong mode coupling regime
高折射率共振介电纳米结构的研究是纳米光学和超材料激发的纳米光子学的一个新的研究方向。由于独特的光致电磁Mie共振，高折射率纳米结构有望在一系列潜在应用中补充甚至取代不同的等离子体元件。在这里，我们研究了单个亚波长高折射率介质谐振器模式之间的强耦合，并分析了谐振器纵横比变化时的模式变换和法诺谐振。我们表明，强模式耦合的结果在共振与高品质因数，这是有关的物理在连续的束缚态的辐射损耗几乎被抑制时，由于相消干涉的弗里德里希-温特根的情况。我们解释了这些国家的物理多极分解，并表明它们的出现是伴随着激烈的变化的远场辐射图案。我们揭示了高品质的共振和Fano参数的散射截面谱的特性之间的形成的基本联系。我们的理论研究结果证实了微波实验的散射高折射率圆柱谐振器具有可调的纵横比。所提出的机制的强模式耦合在单一的亚波长高折射率谐振器伴随着高品质因数的谐振，有助于扩展基本功能的全介质纳米光子学，打开了新的视野，为有源和无源纳米元器件。
2018-12-01 physics.optics
