Enhanced left/right asymmetry in reflection and transmission due to a periodic multilayer of a topological insulator and an anisotropic dielectric material
反射和透射中的非常弱的左/右不对称性由各向异性介电材料层顶部上的拓扑绝缘体层提供，但是通过使用两种类型材料的周期性多层可以非常显著地增强。这是实现单向太赫兹器件的一个有吸引力的前景，因为这两种类型的材料都可以使用标准的物理气相沉积技术生长。
2020-03-01 physics.optics
Perfect Nonradiating Modes in Dielectric Nanoparticles
本文提出了任意形状电介质纳米粒子中理想非辐射模的一般概念。证明了这种模式存在于轴对称介质纳米颗粒中，并且具有无限的辐射Q因子。随着激发光束的智能调谐，完美模式在散射辐射光谱中表现为深极小值（直到完全消失），但同时，它们对粒子内部的场有巨大的放大作用。这种模式没有类似物，可以用于实现纳米传感器，低阈值纳米激光器，和其他强非线性效应的纳米粒子。
2021-10-30 physics.optics
Localized Photonic jets from flat 3D dielectric cuboids in the reflection mode
光子射流（太赫兹频率下的terajet）通常表示在介电颗粒的前侧处的近场中的特定空间局部区域，其直径与用平面波从其背面照射的波长相当（即，射流从电介质颗粒的阴影表面出现）。在本文中，光子的形成是使用最近提出的三维介质长方体工作在反射模式下，当特定的空间局域化区域被定位在入射波前的方向。基于有限积分技术的模拟结果进行了讨论。所有尺寸都以波长单位给出，因此所有结果都可以缩放到任何感兴趣的频率，包括光学频率，与球面反射镜相比，简化了制造过程。这里提出的结果可能是新的应用，包括显微镜技术和传感器的兴趣。
2015-02-28 physics.optics
Topological properties of reflection zeros of optical differentiators based on layered metal-dielectric-metal structures
研究了三层金属-电介质-金属光学微分器反射零点的拓扑性质，发现其因具非零拓扑荷受保护，参数微扰下零点仅移动不消失，相反拓扑荷零点则可合并湮灭。
2024-07-29 physics.optics
Bessel beam through a dielectric slab at oblique incidence: the case of total reflection
贝塞尔光束斜入射到折射率为n> n 1的介质中的介质平板上，可以简单地通过将贝塞尔光束展开成与光束轴成相同角度的一组平面波来研究。在本文中，我们研究了贝塞尔光束的冲击，在斜入射到一个层，以这样的方式，每个平面波分量的冲击与一个角度大于临界角。
2005-05-24 physics.optics
The sequential-reflection model in deformed dielectric cavities
微激光器的定态与相应无源腔的衰减准束缚态有关。这些被经典地解释为起源于服从曲率校正的菲涅耳公式的光线系综的连续逃逸尝试。讨论了该模型的极化相关预测及其对部分混沌系统稳定轨道的局限性。
2002-03-21 physics.optics
Generation of unipolar half-cycle pulse via unusual reflection of a single-cycle pulse from an optically thin metallic or dielectric layer
我们提出了一个显着不同的反射过程从光学薄的平面金属或电介质层，并提出了一个惊人的简单的方法来形成近似单极半周期光脉冲通过反射的单周期光脉冲。反射中的单极脉冲由于有效一维脉冲传播的特性而出现。也就是说，我们表明，在所考虑的系统中，由一个平坦的介质层发射的字段是成比例的振荡介质电荷的速度，而不是他们的加速度，因为它是通常的情况下。当单周期脉冲与线性光学介质相互作用时，介质电荷的振荡速度可以在整个脉冲持续时间内保持恒定的符号。我们的结果本质上不同于直接镜面反射，并建议在线性光学系统中的几个周期的光脉冲的不寻常的转换的可能性。
2017-03-07 physics.optics
Giant reflection band and anomalous negative transmission in a resonant dielectric grating slab: application to a planar cavity
本文研究了在P偏振下，入射角与等效矩形介质光栅平板布儒斯特角相差不大的情况下，自持矩形介质光栅平板中巨反射带和反常负透射的基本光学效应。注意，自持介质光栅板是最简单的系统，由于布拉格衍射，可以显示前两种光学效应。系统地研究了它的光学响应的一般入射几何形状的麦克斯韦方程组的解析精确解。在亚波长范围内，高对比度介质光栅板中众所周知的宽反射带的变化，通过行进基波和第一衍射波之间的相消干涉获得（所谓的第二类伍德异常的概括），巨大的反射带是由于相互作用而产生的微妙效应，以及在行进基波和第一准引导衍射波之间，以及在消逝/发散波的较高平面内波矢量分量之间。为了更好地描述这种效果，我们将比较的自维持的高对比度的介质光栅板的光学响应与系统组成的一个等效的均匀板与薄的矩形高对比度的介质光栅刻在两个表面之一，通常作为原型的第二种伍德的异常生成。最后，简要讨论了由两块自支撑矩形介质栅板构成的平面谐振腔中的电磁场约束问题。
2012-05-24 physics.optics
Specular-reflection photonic hook generation under oblique illumination of a super-contrast dielectric microparticle
最近，我们的工作报告的可能性，克服临界条件的平面光波衍射介电颗粒，这是通常所知的“折射率对比度小于2”的局域光子纳米射流。为此，提出了一种新的基于超反差微粒（n~2）的反射模式光子纳米射流产生的几何方案。在本文中，通过数值FDTD计算的光学近场结构的二维和三维介质微粒（圆柱体，球体），我们扩展我们的考虑的情况下，倾斜的粒子在镜照明，并提出新的物理现象所考虑的光子几何。这些是准逆行光子纳米射流的产生后，倾斜的粒子照明和形成的“镜面反射光子钩”（S-钩）的形式的光场局部化的曲线空间区域。通过改变入射光的方向和平面镜的旋转，分析了两种不同的制度的s-钩形成。
2020-09-25 physics.optics
Radiation from a semi-infinite unflanged planar dielectric waveguide
本文用迭代法研究了TM极化情况下开口无凸缘平面介质波导的辐射发射。该方案的第一步导致波导内外的反射系数和电磁场的近似值。结果表明，对于有关的一维量子力学中阶跃势的反射问题和电磁平面波在半空间中的菲涅耳反射问题，迭代格式与精确解是一致的。
2013-09-21 physics.optics
Perfect nonradiating modes in dielectric nanofiber with elliptical cross-section
证明了在椭圆纳米纤维中存在无限多个完全非辐射模。本文给出了具有任意偏心率的圆波导和椭圆波导中TM模和TE模的色散规律。Comsol Multiphysics中的数值模拟表明，这些模式可以由具有一定宇称的平面波激发，并且具有极低的辐射损耗和极高的品质因数。所发现的模式可以用于创建高灵敏度的纳米传感器和其他光学纳米器件，其中辐射损失应该是最小的。
2022-05-02 physics.optics
Study of the Angular Spectrum of a Bianisotropic Refractive Metasurface at a Dielectric Interface
我们提出了一个双各向异性折射超颖表面的角谱在两个电介质之间的界面的初步研究。在这项研究中，我们报告了三个不同的角度区域的存在：a）~旋转的透射锥，b）~修改的全内反射区域，和c）~一个新的全逆反射区域。
2018-01-25 physics.optics
Radiation from a semi-infinite unflanged cylindrical dielectric waveguide or optical fiber
本文用迭代法研究了TM偏振轴对称模情况下半无限长无凸缘圆柱介质波导或光纤的辐射发射。该方案的第一步导致波导内外的反射系数和电磁场的近似值。在数值示例中，返回到波导中的反射是可感知的。相应地，出射辐射的辐射图案与忽略反射的最低阶近似明显不同。
2013-09-27 physics.optics
Goos-Hanchen shift at the reflection of light from the complex structures composed of superconducting and dielectric layers
本文从理论上研究了YBa_2Cu_3O_7超导薄膜和两种不同介质薄膜组成的三明治结构（三层结构）的光反射Goos-Hanchen效应。结果表明，YBa_2Cu_3O_7薄膜的光学各向异性及其在三层样品中的位置对横向位移值有很大的影响。结果表明，对于三层结构中超导薄膜的所有位置，温度的变化都可以控制TE-偏振光在接近赝布儒斯特角入射时的横向位移，而TM-偏振光的横向位移仅在掠入射时才有意义。
2019-03-05 physics.optics
Coherent perfect absorption and reflection in slow-light waveguides
我们确定了一个家庭的不寻常的慢光模式发生在有损耗的多模光栅波导，其中无论是前向或后向模式组件，或两者，成为退化。在完全简并的情况下，通过改变均匀输入波导中的波振幅，可以在相干完全吸收（零反射）和完全反射之间进行调制。完全吸收的波具有非常短的吸收长度，与吸收率的倒数1/3幂成比例。
2013-09-14 physics.optics
Perfect imaging in the optical domain using dielectric materials
光学领域完美成像的前景，其中光可以在没有像差的情况下以超高分辨率成像，可以彻底改变技术和纳米制造业[1，2，3，4，5，6]。最近，理论上已经表明，在具有空间变化的折射率的电介质中可以实现完美的成像[7，8]。使用变换光学器件[9，10，11，12，13，14，15]定义透镜几何形状，用于将球面空间投影到实平面空间上，形成麦克斯韦鱼眼[16，17，18，19]。大多数变换光学演示已经实现了欧几里德空间和微波制度，由于易于制造。在这里，我们展示了使用硅纳米光子结构的光学区域中的非欧几里德空间[20]的变换。
2012-05-21 physics.optics
Synthesis of passive lossless metasurfaces using auxiliary fields for reflectionless beam splitting and perfect reflection
我们介绍了一个范例，精确设计的元表面复杂的光束操纵，实现功能以前被认为是不可能实现的无源无损元件。关键概念涉及辅助倏逝场的自生成，其促进所需的局部功率节约，而不干扰远场中的器件性能。我们展示了我们的计划，提出精确的无反射分束和完美反射的挑战性问题的反应解决方案，通过全波模拟验证。
2016-07-19 physics.optics
Generic Optical Singularities and Beam-field Phenomena due to General Paraxial Beam Reflection at a Plane Dielectric Interface
适当配置的平面电介质界面处的单个近轴光束反射可以导致对于任何中心入射角在非均匀偏振输出光束场中形成偏振奇异性。在本文中，我们推导出实现这一效果的必要条件。我们探讨了相位奇异特性与此相关的偏振奇异场，并探讨了由于控制输入偏振的变化的奇异性的动力学。模拟生成的精确场信息导致探索独特的古斯-汉兴，Imbert-Fedorov和自旋位移的光学奇异场和自旋轨道相互作用现象的精确数学表征的预期。随后解释独立于偏振奇异性的相位奇异性的形成。将这些看似不相关的光束场现象和通用光学奇点联系起来，可以对非均匀偏振光束场有一个重要的和基本的理解;此外，我们的奇点生成方法可以在所涉及的电介质的实验表征中找到潜在的应用。
2022-06-21 physics.optics
Reflection and transmission of light at a curved interface: coherent state approach
提出了一种基于相干态表象的相空间方法，研究光束在弯曲介质边界上的反射和透射。数值模拟的反射和透射光在不同的边界分离两个不同的双折射进行。结果表明，入射光束的波前曲率和偏振态对反射率和透射率有显著影响。
2011-01-05 physics.optics
Broadband Low-loss Unidirectional Reflection On-chip with Asymmetric Dielectric Metasurface
本文提出一种沿传播方向锥形化并采用双翻转结构的非对称介质超表面，在多模波导中于200 nm带宽内实现低损耗前向传输、>80%模式转换和90%背向反射抑制。
2025-06-07 physics.optics
Wave reflection in dielectric media obeying spatial Kramers-Kronig relations
在最近的一项工作中，S.A.R. Horsley和同事[Nature Photon 9，436-439（2015）]相当有趣地表明，平面介电介质（其介电常数的实部和虚部通过空间Kramers-Kronig（KK）关系相关）是单向无反射的，无论入射角如何。这种迷人的性质，除了扩展我们对反射基本现象的理解外，还可能为设计具有有效光吸收的透明表面和薄材料提供新的方法。然而，KK介质通常描述的缓慢衰减的复介电常数分布，这可能会引入一些微妙的问题，在散射问题的研究。在这里，我们给出了一个关于介电分布虚部的条件，该条件保证了正确散射态的存在，并给出了无漏洞的KK介质单向无反射特性的证明。最后，我们表明，不稳定性可能会出现在界面处的KK介质时，介质是不纯粹的耗散。
2015-10-06 physics.optics quant-ph
Analytical study of optical dielectric interfaces for sensing applications
本文推导了各向同性介电界面动态光学传感器灵敏度的精确与近似公式，发现入射角趋近全反射角时灵敏度更高，且临界角附近p模式灵敏度优于s模式。
2023-07-31 physics.optics
Visible Dielectric Metastructure for Generating Ultranarrow-band Perfect Absorption and Bound States in the Continuum
Bilkent University（比尔肯特大学）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）
该研究提出并验证了一种介质纳米光子平台，通过集成介质超表面与分布式布拉格反射镜，在可见光波段同时实现超窄带完美吸收与连续谱中束缚态，为高性能超构光学器件提供新路径。
2026-08-28 physics.optics
Broadband wide-view all-dielectric handedness-preserving mirror
Skolkovo Institute of Science and Technology（斯科尔科沃科学技术研究所）；Osipyan Institute of Solid State Physics RAS（奥西皮扬固体物理研究所）；PN Lebedev Physical Institute of RAS（列别捷夫物理研究所）
本研究提出了一种宽带全介质镜，通过优化实现手性保持反射，适用于手性光的法布里-佩罗共振腔
2026-01-13 physics.optics
All-optical scattering control in an all-dielectric quasi-perfect absorbing Huygens metasurface
本文在硅基准完美吸收惠更斯超表面上，通过光热效应实现了对前向和后向散射的全光动态控制，后向散射截面加倍而前向减半，为硅光子器件提供了新方案。
2022-10-03 physics.optics
Manipulating reflection-type all-dielectric non-local metasurfaces via parity of particle number
本文研究粒子数奇偶性对全介质非局域超表面反射行为的调控，发现奇偶性导致反射率呈对数增长或指数衰减，并可实现反射与透射反转，为超表面及片上光通信设计提供新思路。
2024-09-01 physics.optics
Vectorial spatial differentiation of optical beams with metal-dielectric multilayers enabled by spin Hall effect of light and resonant reflection zero
本文提出基于金属-介质-金属多层结构，利用光学共振与光自旋霍尔效应实现三维光束的矢量空间微分，可同时计算两个空间坐标的偏导数，数值模拟证实了其高质量各向同性矢量微分性能。
2024-07-23 physics.optics
Elegant vector normal modes at a dielectric interface
本文分析了窄光束在介质界面上的反射和透射。它被证实，对于任意入射的两种类型的光束-优雅厄米高斯线偏振和优雅拉盖尔高斯圆偏振，都定义在界面平面-可以被视为界面的矢量法向模。高阶模式的激发由交叉偏振耦合描述的广义传输和反射矩阵引起的模式指数的变化。它明确示出，离轴一般，激发的光学涡旋的光谱位置由这些矩阵的元素，取决于光束入射。光束反射的数值模拟完全证实了理论预测。本文是W. Nasalski [Phys.Rev.E74，056613（2006）]。
2009-03-30 physics.optics
Invisibility and perfect absorption of all-dielectric metasurfaces originated from the transverse Kerker effect
介电超颖表面具有独特的光子学效应，是当今轻物质技术的引擎。在这里，我们建议在理论上和实验上证明了一种新型的全介电超颖表面，其中每个构成的晶格元原子呈现出所谓的横向Kerker效应的高透明度的效果的实现。与惠更斯的超颖表面相反，入射波的相位和振幅在共振频率下保持不变，因此，我们的超颖表面完全在不可见状态下工作。我们实验证明，对于微波频率范围，从超颖表面的传输波的相位和振幅几乎不受影响。最后，我们演示了数值和实验，并在理论上详细解释了一种新的机制，以实现完美的吸收入射光的介电超颖表面放置在导电基板附近的谐振响应。在亚衍射极限，我们表明，上述效果主要是由组成元原子的光学响应，而不是集体晶格的贡献。随着频谱的可扩展性，我们的研究结果可以被纳入工程设备的能量收集，非线性现象和过滤器的应用。
2019-05-25 physics.optics
Coherent perfect absorption mediated anomalous reflection and refraction
我们证明了在双向照明下，在一个独立的波纹金属膜的正常同一侧的光弯曲。利用相干完全吸收（CPA）来抑制镜面零阶，从而导致光有效地向后弯曲成“-1”阶，而“+1”阶与表面模式共振。结果表明，该效应是相敏的，在相同的几何结构中产生CPA和超散射。
2012-07-23 physics.optics
Perfect control of reflection and refraction using spatially dispersive metasurfaces
非均匀超颖表面（电薄复合层）可用于成形折射和反射的电磁波。然而，基于广义折射和反射定律的已知设计方法不允许实现完美执行的设备：总是存在一些寄生反射到不期望的方向。在本文中，我们介绍和讨论了一种通用的方法来合成的超表面的透射和反射平面波的完全控制，并显示出完美的性能可以实现。该方法是基于使用的等效阻抗矩阵模型连接的切向场分量在两侧的元表面上。通过这种方法，我们能够理解为了完美地实现所需的响应，需要元表面的哪些物理属性。此外，我们确定所需的超颖表面单位细胞的极化率，并讨论合适的细胞结构。看来，只有空间色散超颖表面允许实现入射平面波到任意方向的完美折射和反射。特别地，理想折射仅在超颖表面是双各向异性（弱空间色散）时才是可能的，并且没有偏振变换的理想反射需要具有对场的特定的强非局部响应的空间色散。
2016-08-22 physics.optics
Unidirectional perfect reflection and radiation in double-lattice photonic crystals
已知非厄米光子系统表现出独特的现象，其中非厄米性通常由材料损耗或增益引入。在这里，我们提出并实验证明单向现象完全基于辐射。我们的设计是基于一个双晶格光子晶体，具有线性色散与一个单一的例外点，在那里的厄米和非厄米耦合的幅度抵消了在一个方向上。基于这一概念，我们实现了一种单向波导，当光从一侧入射时，它表现出完美的辐射，当光从另一侧入射时，它表现出完美的反射。我们的研究结果将开辟一条新的途径，利用非厄米性。
2023-01-25 physics.optics
Metasurfaces for perfect and full control of refraction and reflection
在这次演讲中，我们提出并讨论了一种新的通用方法来合成的元表面的透射和反射场的完全控制。该方法是基于使用的等效阻抗矩阵连接的切向场分量在两侧的元表面上。找到阻抗矩阵组件，我们能够合成的元表面，完美地实现所需的响应。我们将解释可能的替代物理实现，并揭示双各向异性耦合的关键作用，以实现通过完全匹配的超颖表面传输的完全控制。这篇摘要总结了我们在超颖表面上的结果，以实现任意方向的完美折射。
2016-03-23 physics.optics
Removing grazing incidence reflection with half-bound states and non-Hermitian systems
入射到表面上的掠入射波几乎总是被完全反射。在这里，我们专注于消除反射掠入射，采用从量子力学的因式分解方法，并将其应用到亥姆霍兹方程，管理一个单一的电磁极化。我们表明，有两种方法，第一种是需要真正的介电配置文件，支持在掠入射半束缚态。第二个是允许非厄米介电分布，表现出PT对称性，支持波具有恒定的强度在整个配置文件。
2022-06-09 physics.optics
Broadband highly-efficient dielectric metadevices for polarization control
基于具有电和磁Mie型共振的介电纳米结构表面的元器件已经导致迄今为止功能性平面光学器件的最佳效率，只有一个缺点：窄的操作带宽。在这里，我们实验证明宽带透明的全介质超颖表面高效的偏振操纵。我们利用广义惠更斯原理，叠加的散射贡献从几个电和磁多极模式的组成元原子，实现相消干涉在反射在一个大的光谱带宽。通过采用这种新的概念，我们展示了无反射（约90%的透射率）的半波片，四分之一波片，矢量光束q板，可以在多个电信频段与约99%的偏振转换效率。
2016-03-23 physics.optics
A Novel Design of Dielectric Perfect Invisibility Devices
隐形装置的目的是引导光线绕过任何放在里面的物体，能够隐藏物体。在这项工作中，我们提出了一种基于负折射和光学保角映射的介电隐形介质的新型设计，似乎可以创造完美的隐形性。与已有的方案相比，该设计具有一些优点和更宽松的约束条件。特别是，它代表了一个例子，其中的时间延迟在介质不可见设备是零。此外，由于负折射材料的阻抗匹配，反射应该接近于零。这些发现有力地表明，光学各向同性材料的完美隐形是可能的。最后，对无形空间的面积进行了讨论。
2008-02-11 physics.gen-ph physics.optics
Scattering of a plane wave by an inhomogeneous 1D dielectric layer with gradient refractive index
本文提出了一种计算任意极化电磁平面波入射到一维有限厚度介质上的反射和透射系数的新方法，介质的介电常数是坐标的任意连续函数。我们已经表明，平面波散射的非均匀层的问题被减少到一个系统的一阶微分方程，包含该层的折射率或介电常数的导数，它可以被使用，例如，当搜索一个解析解。该方法还使得容易获得层内的场强分布。用这种方法得到的反射谱和场分布与基于Mathieu函数的解析解进行了比较。
2022-01-03 physics.optics
Optical reflection signature of an axion dielectric with magnetic current
本研究推导了普通电介质与轴子电介质（支持磁流）界面的菲涅耳反射系数，确定全内反射和临界角条件，发现克尔椭圆率角在特定频率下达±π/4，可作为该轴子手性电介质的特征。
2024-07-09 cond-mat.other hep-th physics.optics
Wide-Angle Reflection Suppression of Dielectric Slabs Using Nonlocal Metasurface Coatings
本文研究了两侧涂有非局域响应超表面的任意厚度介质平板的平面波透射，发现非局域性在光学厚平板的宽角反射抑制中起关键作用，并通过互连开口环谐振器实验验证了该涂层能显著增强透射并抑制反射。
2025-07-16 physics.app-ph physics.optics
From the generalized reflection law to the realization of perfect anomalous reflectors
广义斯涅耳定律的使用为操纵透射和反射波前提供了广泛的可能性。然而，被设计成使反射波前成形的已知结构在不期望的方向上遭受显著的寄生反射：事实上，如果根据广义的斯涅耳定律指定边界条件，则期望的场分布不满足麦克斯韦方程。在这项工作中，我们探讨了现有的无源平面反射器的设计解决方案的局限性，并证明了强烈的非局部响应是完美的性能所需的。能够将能量转向到任何期望方向的理想反射表面必须沿着非均匀反射表面局部化和携带能量。介绍了一种新的基于能量表面沟道的理想反射镜设计方法。我们实现并实验验证了一个理论上完美的设计，使用一个阵列的矩形金属贴片的金属板支持的反射表面。这种概念上的波前操纵新机制允许设计薄的完美反射器，提供了一种通用的设计方法，适用于其他场景，如聚焦反射器或表面波操纵，可扩展到其他频率。
2017-04-13 physics.optics
Fresnel laws at curved dielectric interfaces of microresonators
本文讨论了非平面折射率边界上光的反射和透射对菲涅耳定律的曲率修正。反射系数是从介质盘的共振序列反射模型中获得的。平面界面处弯曲光阵面的古斯-汉欣效应可以用来提供光线模型的定性和定量扩展，解释观察到的偏离菲涅耳定律的现象。
2001-11-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Lateral beam shifts and depolarization upon oblique reflection from dielectric mirrors
本文研究介质镜在斜入射下对聚焦光束产生的横向位移、形状畸变和退偏振效应，通过模拟与实验测量揭示其波长、角度和偏振依赖性，并呼吁供应商公开相关产品信息。
2022-11-25 physics.app-ph physics.optics
Plus-minus construction leads to perfect invisibility
最近应用于超材料的理论进展为设计一种涂层开辟了新的途径，这种涂层可以使物体免受电磁辐射甚至视线的影响。在这里，我们提出了一种新的设计，创造完美的隐形设备在各向同性介质。正折射率和负折射率的组合，称为正负结构，对于实现完美的不可见性（即，没有时间延迟和完全没有反射）。与通常的理解相反，即在具有不同折射率的两种各向同性材料之间，电磁反射是不可避免的，我们的方法表明，令人惊讶的是，反射现象可以完全消除。与经典的阻抗匹配不同，本发明的方法还可以在存在由反射引起的失真的情况下找到隐身设备之外的电磁应用。
2010-10-08 physics.optics
Tunable anisotropic perfect absorption in hyperbolic metamaterials based on black phosphorous/dielectric multilayer structures
黑磷（BP）是一种具有优异光学性能的二维材料，是多层双曲型超材料的理想组成部分。在这项工作中，我们设计了一个多层结构，由BP/电介质层堆叠的单位细胞图案上的金镜，并从理论上证明了可调谐的各向异性吸收在红外制度。相邻晶胞之间的电偶极共振驱动该结构处于临界耦合状态，并且该结构的阻抗与自由空间的阻抗相匹配，显示出对于一个偏振方向的完美吸收，而对于另一个偏振方向的阻抗失配导致在相同波长处仅为8.2 $\%$吸收。该结构的各向异性吸收响应可以归因于BP的固有各向异性，其表现出对入射角的依赖性很小。此外，我们研究了电子掺杂的BP和几何参数的建议结构的可调谐光吸收。这些结果表明BP在构建多层双曲型超材料方面具有巨大的潜力，并为设计在红外区域具有可调谐光谱和偏振选择性的各向异性元器件开辟了途径。
2019-11-04 physics.optics
Reflection compensation mediated by electric and magnetic resonances of all-dielectric metasurfaces
全介电纳米结构最近已经成为等离子体器件的一个有前途的替代品，因为它们还具有明显的电和磁共振，并允许有效的光操纵。在这项工作中，我们研究了由硅纳米颗粒阵列（超颖表面）和高折射率衬底组成的复合结构的光学特性，旨在澄清衬底对纳米颗粒反射特性的作用。我们开发了一个简单的半解析模型，该模型描述了纳米颗粒阵列和裸衬底对全反射的单独贡献的干扰。应用这个模型，我们表明，匹配的大小和设置的π相位差的电和磁的纳米粒子中诱导的偶极矩，可以获得从基板上涂覆超颖表面的反射抑制。我们进行了数值模拟的球形和磁盘纳米粒子阵列不同的基板的结晶性。我们发现完全符合半解析结果，这意味着，尽管诱导双各向异性的影响，解耦元件模型充分描述了纳米结构的反射特性。该模型解释了反射光谱的特征，如一些倾角和它们的光谱位置，并显示了为什么它可能不符合形成系统的单个纳米颗粒的米氏共振的光谱位置。我们还解决实际方面的抗反射器件工程：我们表明，非耦合元件模型是适用于硅衬底上的结构，包括光刻定义的纳米柱。从硅衬底上的纳米颗粒阵列的反射抑制可以实现在宽光谱范围内与无序的纳米颗粒阵列和宽范围的入射角。
2017-03-14 physics.optics
Optical Singularity Dynamics and Spin-Orbit Interaction due to a Normal-Incident Optical Beam Reflected at a Plane Dielectric Interface
光束（近轴和非近轴）在平面各向同性介电界面上垂直入射和反射的简并情况，就菲涅耳系数的动量空间变化而言是方位角对称的，但就入射场的基本偏振不均匀性而言不是方位角对称的，需要深入分析。本文利用反射和透射系数矩阵理论导出了法向反射发散光束的精确场表达式。精确的场信息的可用性允许系统参数的受控变化，从而导致迄今在文献中未曾预料到的相位和偏振奇异性的显著动态。我们进行了详细的探索，这些动力学在我们的模拟系统，并通过实验验证它们使用适当的设置。然后，我们使用Barnett的形式主义，以确定相关的轨道角动量（OAM）通量，导致一个微妙的解释和数学表征的自旋轨道相互作用（SOI）的系统。因此，我们的工作代表了一个非平凡的统一的最基本的电磁反射/透射问题在平面介电界面和新兴领域的光学奇异性动力学与他们的理解OAM通量和SOI。正入射-逆反射几何形状特别适合于应用，这些束场现象预计在界面表征、粒子旋转/操纵和其他纳米光学过程中具有应用。
2022-11-21 physics.optics
Selective reflection technique as a probe to monitor the growth of a metallic thin film on dielectric surfaces
控制薄膜的形成在技术上具有挑战性。膜和表面附近原子的物理性质的知识可以帮助改善对膜生长的控制。我们研究了使用成熟的选择性反射技术来探测薄膜在其生长过程中，同时监测膜的厚度，原子表面范德华相互作用和在表面附近的蒸汽属性。
2013-10-31 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Scatter-free perfect reflection in multichannel monolithic high-contrast gratings: direct--indirect Fourier-harmonic interference and dimensionality of the solution set
Kongju National University（公州国立大学）
本研究通过傅里叶谐波分析揭示单片高对比度光栅中直接与间接源贡献的相消干涉实现无散射完美反射的机制，并阐明解集维数由开放通道数决定，适用于TE和TM偏振。
2026-10-06 physics.optics
Designing Si sphere metagratings: From perfect reflection to large-angle diffraction
周期性的Si纳米球阵列的光学性质进行了彻底的理论研究，特别强调电和磁Mie共振之间的协同作用，这发生在高折射率的纳米粒子，并可以导致丰富的各种各样的现象，从完美的反射控制衍射。通过使用层多次散射方法的系统计算，我们适当地扩展，以描述每个单元格具有许多散射体的周期性阵列，结合有限元模拟，我们优化了Si纳米球的表面，有效地将透射光引导到单个一阶衍射光束中，遵循基于物理洞察力的简单设计规则。我们的研究结果提供了令人信服的证据表明，惠更斯的metasurfaces组成的简单的硅纳米球二聚体晶格构成了一个有前途的平台，在可见光的大角度单向偏转的透射光，在波长短于晶格的衍射边缘。
2019-11-18 physics.optics
Mid-infrared optics using dielectrics with refractive indices below unity
在光学频率下的常规透明材料具有大于1的折射率值（n）--最常见地在约1和4之间。本文探讨了光学现象可能通过使用材料的折射率小于1。我们主要关注熔融石英（SiO2），这是一种在中红外具有强声子共振的极性电介质，导致n < 1的光谱区域具有适度的光学损耗。使用这种无处不在的易于沉积的材料，我们展示了红外频率的外部反射，受抑的外部反射，并直接耦合到表面等离子体激元从自由空间。我们的工作表明，折射率低于1的材料可以为光学器件带来重要的新功能。
2018-03-27 physics.optics
Comparing unloaded Q-factor of a high-Q dielectric resonator measured using the transmission mode and reflection mode methods involving S-parameter circle fitting
采用两种最佳Q值测量方法对TE 011模蓝宝石介质谐振器的无载Q值进行了比较研究，该谐振器在10 GHz频率和65 K温度下的无载Q值为731，000。透射（TMQF）和反射方法是基于相关的多频S参数测量和圆拟合程序来计算谐振器的无载Q因子。为了准确比较的方法的延迟补偿程序（在TMQF技术中引入，以消除由于非校准电缆的延迟）已被应用到反射数据。
2012-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det physics.optics
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
Metagratings on Low-Cost Substrates for Efficient Anomalous Reflection: Addressing Dielectric Loss
本文提出了一种在低成本基板上设计高效元格栅的方法，通过考虑介电损耗优化光束操控效率，并通过实验验证了其有效性。
2026-01-16 physics.app-ph physics.optics
All-dielectric reciprocal bianisotropic nanoparticles
高折射率介电纳米粒子的研究目前吸引了大量的关注。它们不受吸收的影响，但有望提供与等离子体纳米粒子相当的光特性控制。为了进一步推进该领域，重要的是要识别具有非常规特性的多功能介电纳米颗粒。在这里，我们表明，打破对称性的全介电纳米粒子导致几何可调的磁电耦合，即欧米茄型双各向异性。所建议的纳米粒子表现出不同的后向散射，作为一个有趣的结果，不同的光散射力相反的照明方向。当从相反方向照射时，这种纳米颗粒的阵列提供不同的反射相位。通过适当的几何调谐，这种双各向异性纳米颗粒能够在反射光谱中提供$2π$相位变化，同时具有相当大且恒定的振幅。由于没有通常采用的金属屏蔽，这允许产生具有接近完美的透射出谐振带的反射阵列。
2015-12-19 physics.optics
