Frequency perturbation theory of bound states in the continuum in a periodic waveguide
在无损耗周期性结构中，连续介质中的束缚态（BIC）的特征在于实频率和实布洛赫波矢量，对于该波矢量，存在在周围介质中传播到无穷远或从无穷远传播的波。对于应用，重要的是要分析高$Q$共振，要么自然存在的波矢量附近的BIC或出现时，结构被扰动。现有的理论提供了定量结果的复杂频率（和$Q$ -因素）的谐振模式出现/存在，由于结构扰动或波矢量变化。当一个周期性结构被看作是一个周期性波导，本征模式往往是分析一个给定的实际频率。本文研究了具有BIC的周期波导，并研究了BIC频率附近的实频率下的本征模。事实证明，BIC附近的这种本征模总是具有复布洛赫波数，但它们可能是也可能不是泄漏模，横向辐射功率到无穷大。这些本征模也可以是在横向方向上指数衰减的复模。我们的研究对于BIC在光波导中的应用具有重要意义，同时也有助于分析工作在BIC频率附近的光子器件。
2022-06-28 physics.optics
Bound states with complex frequencies near the continuum on lossy periodic structures
在夹在两个均匀介质之间的无损耗周期性介质结构上，可能存在具有实频率和实布洛赫波矢量的连续介质中的束缚态（BIC），并且它们在周围均匀介质中指数衰减，并且不与具有相同频率和波矢量的传播平面波耦合。BIC是当前重要的兴趣，因为当结构或布洛赫波矢稍微扰动时，它们产生高$Q$共振。在本文中，小的材料损失的BIC的影响进行了分析的摄动方法和数值结果说明。结果表明，在连续谱附近出现了具有复频率的束缚态，但它们的行为不同，这取决于BIC是否是安全保护的。如果原始BIC是安全保护的，则具有复频率的束缚态的Bloch波矢量可以是实的，而如果原始BIC不是安全保护的，则通常是复的。本文的研究不仅加深了对BIC的理论认识，而且为BIC的实际应用提供了有益的启示.
2019-10-05 physics.optics
Resonant field enhancement in lossy periodic structures supporting complex bound states in the continuum
夹在两个无损耗均匀介质之间的有损耗周期性结构中的谐振模式形成连续依赖于布洛赫波矢的带，并且由于辐射和吸收损耗而具有复频率。连续介质中的复合束缚态（cBIC）是在这样的带中具有零辐射损耗的特殊态。入射到周期性结构上的平面波引起共振增强的局部场。本文导出了场增强的严格公式，并分析了场增强与入射波的频率、波矢和振幅的关系。对于多个辐射通道的共振，我们确定的入射波，最大限度地提高了场增强，并找到条件下，场增强可以与辐射和耗散品质因数。我们还表明，相对于布洛赫波矢，最大的场增强时，获得近似的辐射和耗散品质因数是相等的。我们的研究澄清了与场增强相关的各种因素，并为强局部场很重要的应用提供了有用的指导。
2021-08-12 physics.optics
Bound states in the continuum with high orbital angular momentum in a dielectric rod with periodically modulated permittivity
本文报道了一个无限长的介质棒中的辐射连续谱束缚态，介质棒的介电常数从$ε_1$到$ε_2$周期性地逐步调制。对于空气中的$ε_2=1$，杆等效于具有介电常数$ε_1$的电介质盘的堆叠。由于旋转和平移对称性的BSC分类的轨道角动量$m$和布洛赫波矢量$β$沿杆。对于$m=0$和$β=0$，对称保护的背散射电流具有确定的极化，并出现在较宽的棒半径和介电常数范围内。具有$m\neq 0, β=0$的更多参与的BSC仅存在于固定介电常数下的杆的选定半径。证明了具有$β\neq 0, m=0$的稳健布洛赫BSC的存在。也被认为是一个均匀的杆和非常薄的磁盘的渐近极限。
2017-06-21 physics.optics
Metasurfaces with bound states in the continuum enabled by eliminating first Fourier harmonic component in lattice parameters
传统的光子晶格，如超材料和光子晶体，表现出各种有趣的物理特性，这归因于晶格参数的周期性调制。在这项研究中，我们介绍了新类型的光子晶格，即傅立叶组件工程超颖表面，不具有晶格参数中的第一傅立叶谐波分量。我们证明，这些超颖表面支持连续的高$Q$第二阻带附近的束缚态。周期调制中的工程傅里叶谐波分量的概念为在人工周期结构中操纵电磁波提供了一种新的方法。
2021-04-05 physics.optics
Circularly polarized states and propagating bound states in the continuum in a periodic array of cylinders
夹在两个均匀介质之间的周期性结构中的连续束缚态在光子学中具有有趣的性质和有用的应用。BIC的拓扑性质以前揭示了基于与周围共振态的远场极化矢量相关的拓扑电荷。最近，人们已经确定，当一个具有非零拓扑电荷的受保护的BIC被一个一般的破环微扰破坏时，会出现一对圆极化共振态（CPS），并且净拓扑电荷是守恒的。周期性结构还可以支持具有非零波矢量的传播BIC。这些BIC在对称失配的意义上不受对称性保护，但它们需要对称性以实现其鲁棒存在。基于一个高度精确的计算方法的周期性阵列的略非圆形的圆柱体，我们表明，传播BIC通常被破坏的结构扰动，只打破了平面内的反演对称性，当这种情况发生时，一对CPS的相反的手出现，使净拓扑电荷是保守的。我们还研究了当结构参数变化时，CPS的产生和湮灭。结果表明，两个拓扑电荷相反、旋向相同的CPS，连接到两个BIC或从一个BIC连续分支，可以崩溃，成为一个具有零电荷的CPS。我们的研究阐明了对称性和拓扑电荷守恒之间的重要联系。
2021-02-25 physics.optics
Conditional robustness of propagating bound states in the continuum on biperiodic structures
对于夹在两个均匀介质之间的周期性结构，连续介质中的束缚态（BIC）是具有辐射连续介质中的频率的引导布洛赫模式。光学BIC已经发现了许多应用，主要是因为它们产生具有超高品质因数的谐振。如果周期性结构具有相关的对称性，则BIC可以具有与相同频率的传入和传出传播波以及兼容的波矢量的对称性失配，并且被认为是受对称性保护的。具有非零布洛赫波矢的双折射晶体已经在许多高度对称的周期结构中被发现。它们不受通常意义上的对称性的保护（即，不存在对称性失配），但是它们中的一些似乎依赖于对称性来实现它们的存在和鲁棒性。在本文中，我们表明，低频传播BIC（只有一个辐射通道）的双周期结构与反转对称的周期平面和反射对称的垂直方向是鲁棒的保序结构扰动。换句话说，当双周期结构稍微扰动时，传播的BIC以稍微不同的频率和稍微不同的布洛赫波矢量继续其存在，从而保持反转和反射对称性。我们的研究增强了对周期结构上BIC的理论理解，并为它们的应用提供了有用的指导。
2020-12-10 physics.optics
On the robustness of bound states in the continuum in waveguides with lateral leakage channels
束缚态在连续谱（BIC）是捕获或引导模式与辐射连续的频率。它们与高品质因数共振相关联，引起强的局部场增强和散射光谱的快速变化，并且已经发现了许多有价值的应用。光波导的导模也可以是BIC，如果存在支持在横向方向上传播的兼容波的横向结构，即，存在用于侧向泄漏的通道。如果结构受到轻微的扰动，BIC通常会被破坏（成为谐振或泄漏模式），但有些BIC相对于一大群扰动是鲁棒的。在本文中，我们表明（解析和数值），一个典型的BIC在光波导与左右镜像对称和一个单一的横向泄漏通道是强大的任何结构扰动，保持左右镜像对称。我们的研究提高了对BIC的理论理解，并可能有助于探索BIC在光波导中的应用。
2020-12-31 physics.optics
Bound states in the continuum in periodic structures with structural disorder
以两层平行介质柱构成的周期性光子结构为例，研究了结构无序对从束缚态到准束缚态跃迁的影响.我们发现的特殊性，在鲁棒性的安全保护和意外BIC对各种类型的结构紊乱。我们分析了结构无序引起的空间模局域化如何有效地减小系统长度并限制准BIC的Q因子。我们的研究结果是必不可少的实际实施的BIC，特别是在自然和自组装光子结构，其中的结构无序起着至关重要的作用。
2021-08-24 cond-mat.dis-nn physics.optics
Enhanced $Q$ factor and robustness of photonic bound states in the continuum merging at locally bent trajectories
本文研究一维周期光栅中BIC的非单调V形动量轨迹，通过使其与Γ点对称性保护BIC近乎合并形成K形超高Q区域，显著提升Q因子、稳定性和有限光栅鲁棒性。
2024-12-03 physics.optics
Singular value decomposition to describe bound states in the continuum in periodic metasurfaces
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
提出利用有效转移矩阵和散射矩阵的奇异值分解，给出BIC形成的通用条件，并通过多极共振阵列验证了该方法在预测BIC位置及准BIC行为上的有效性。
2026-06-15 physics.optics
Robustness of bound states in the continuum in metasurface based on Ge$_2$Sb$_2$Te$_5$ versus structural imperfections
School of Physics and Engineering, ITMO University（ITMO大学物理与工程学院）；Ioffe Institute（约费研究所）
研究了光刻缺陷对Ge₂Sb₂Te₅超表面中准束缚态在连续体中的影响，揭示了材料损耗、色散和几何缺陷对Q因子的缩放机制，发现几何缺陷对Q因子有显著影响，但在色散较小时具有鲁棒性。
2026-05-07 physics.optics
Robustness of Bound States in the Continuum in Bilayer Structures against Symmetry Breaking
Qingdao Innovation and Development Center of Harbin Engineering University（哈尔滨工程大学青岛创新发展基地）；School of Physics and Engineering, ITMO University（ITMO大学物理与工程学院）；Ioffe Institute（约费研究所）
研究双层结构中BICs在对称破坏下的鲁棒性，揭示材料损耗和结构扰动对BICs的影响，并提出通过设计提升其稳定性。
2025-11-26 physics.optics
Is single-mode lasing possible in an infinite periodic system?
在这封信中，我们提出了一个严格的方法来研究周期激光系统的稳定性。在线性模型中，连续模的存在（具有任意接近的激光阈值）给人的印象是，在无限系统的极限中不能保持稳定的单模激光。然而，我们表明，麦克斯韦-布洛赫方程的非线性效应可以导致稳定的系统阈值附近给出一个简单的稳定性条件的激光失谐的符号相比，带曲率。我们研究了带边（1D）和约束连续（2D）激光模式，并验证我们的稳定性结果对时域模拟。
2020-07-24 physics.optics
Resonant field enhancement near bound states in the continuum on periodic structures
在夹在两个均匀介质之间的周期性结构上，连续介质中的束缚态（BIC）是具有辐射连续介质内的频率的引导布洛赫模式。BIC是有用的，因为它们产生高质量因子（$Q$ -因子）共振，其增强了具有给定入射波的衍射问题的局部场。对于周期性结构上的任何BIC，总是存在具有接近无穷大的$Q$因子的谐振模的周围族。我们使用解析和数值方法分析了BIC周围的场增强。基于微扰方法，我们证明了场增强与$Q$因子的平方根成正比，并依赖于伴随谐振模式及其与入射波的耦合效率。数值结果显示了不同的BIC的场增强和布洛赫波矢之间的不同的渐近关系。我们的研究提供了一个有用的应用程序依赖于共振增强局域场的指南。
2019-11-22 math-ph math.MP physics.optics
Parametric Dependence of Bound States in the Continuum on Periodic Structures
连续统束缚态（BIC）在光子学中具有一些不寻常的性质和重要的应用。夹在两个均匀介质之间的周期结构是观测BIC和实现其应用的最流行的平台。现有的BIC研究假设周期结构具有关于垂直于周期层的轴的$C_2$旋转对称性。已知如果周期性结构被破坏$C_2$对称性的一般扰动扰动，则所有BIC转向具有有限品质因数的共振态，并且如果扰动保持$C_2$对称性，则典型BIC继续存在。我们研究了典型的BIC如何依赖于通用的结构参数。对于一类具有一个开放辐射通道的BIC，我们证明了在两个类属参数的平面内，BIC作为曲线连续存在。因此，BIC可以存在于没有$C_2$对称性的周期性结构上，并且它们可以通过调整单个结构参数来找到。结果是建立解析的摄动理论与两个独立的扰动和数值例子验证。我们的研究揭示了一个更大的家庭BIC周期性结构，并提供了新的机会，为未来的应用。
2020-07-30 math-ph math.MP physics.optics
Robust Unidirectional Edge States in the Continuum in non-Topological Floquet Photonic Crystals
School of Physics, Beijing Institute of Technology（北京理工大学物理学院）；MOE & Guangxi Key Laboratory of Processing for Non-Ferrous Metals and Featured Materials, School of Physical Science and Technology, Guangxi University（广西大学物理科学与技术学院、有色金属及特色材料加工教育部与广西重点实验室）
该研究在非拓扑弗洛凯光子晶体中，通过z周期人工规范场实现了鲁棒单向连续谱边缘态，其可承受多种噪声与缺陷，为非拓扑系统的鲁棒光传播提供了新范式。
2026-08-27 physics.optics
On the Robustness of Propagating Bound States in the Continuum
College of Mathematics and Statistics, Chongqing Technology and Business University（重庆工商大学数学与统计学院）；Department of Mathematics, City University of Hong Kong（香港城市大学数学系）
本文针对具有单一周期方向的二维介质结构，提出连续介质中传播束缚态（BIC）鲁棒性的严格理论，分析可解性、给出摄动级数估计并证明其收敛性。
2026-08-04 math.AP physics.optics
Breakdown effect of periodic perturbations to the robustness of topological phase in a gyromagnetic photonic crystal
针对旋磁光子晶体中晶胞级周期性扰动问题，本文用几何与材料参数表征拓扑不变量退化，证明该扰动易破坏拓扑相并提示实现时需检验鲁棒性。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Simulations of Fluorescence and Energy Transfer in Periodic Systems: Pitfalls and Considerations for Bound States in the Continuum
Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
本文研究支持对称保护型BIC的混合等离激元-光子谐振波导光栅，指出数值模拟中荧光相关陷阱，发现BIC虽可抑制辐射泄漏但会引发欧姆损耗，为相关周期纳米光子系统的荧光等过程提供一致解释框架。
2026-10-09 physics.comp-ph physics.optics
Topological nature of bound states in the radiation continuum
连续介质中的束缚态（英语：Bound states in the continuum，BIC）是描述光或物质的波动方程的不寻常解：它们是离散的，空间上有界的，但与传播到无穷远的连续介质的能量相同。直到最近，BIC都是通过微调波动方程中的参数或利用波动方程由于对称性而具有的可分性来构造的。最近，已经预测并实验性地在周期性结构中实现了既鲁棒又不受保护（意外）的BIC;最简单的这种系统是周期性电介质板，其也具有受保护的BIC。在这里，我们表明，这两种类型的BIC在这样的系统中的涡流中心的偏振方向的远场辐射。这些BIC的鲁棒性是由于存在守恒和量子化的拓扑电荷，定义的偏振矢量的次数围绕涡旋中心。这种电荷只能通过系统参数的大变化产生或湮灭，然后只能根据严格的规则，我们推导和测试数值。我们的结果意味着基于这种状态的激光发射将产生矢量光束。
2014-08-01 physics.optics
Electrically Switchable Broadband Photonic Bound States in the Continuum
如何在辐射态和束缚态之间连续操纵光子系统的问题是光子学中的一个重要挑战，因为其解决方案有望为光学传感器，调制器，开关和显示器提供广泛的技术相关性。现有的方法利用电磁场的固有波性质来发挥其优势，并且通常被识别为连续体中的束缚态（BIC），因为它们类似于嵌入辐射态带中的奇异束缚态。虽然准BIC已被证明是许多对称周期性光子晶体的，但它们的存在到目前为止仅限于窄光谱范围，并且它们在开关或调制器中的应用需要大的折射率变化。在这里，我们表明，两个引导的对称衬底波的相反相位的对称周期性薄膜波导上的入射，使激发的自稳定的BIC是电开关在一个广泛的光学范围内，与折射率的变化很小。该概念的实验验证示出了在532nm的波长处的切换对比度C=700和在632.8nm的波长处的切换对比度C=1000。
2021-02-02 physics.optics
Relationship between total reflection and Fabry-Perot bound states in the continuum
本研究探究全反射与法布里-珀罗连续谱束缚态（FP-BICs）的关联，发现波数为零或周期层具周期方向反射对称时全反射参数附近存在FP-BICs，非对称且波数非零时无法通过调参找到对应FP-BICs，明确全反射不必然产生FP-BICs。
2025-01-15 math-ph math.MP physics.optics
Light enhancement by quasi-bound states in the continuum in dielectric arrays
文章报道了相同电介质元件的线性周期阵列中的结构共振的光增强。作为基本单元，球和圆截面的杆都被考虑。在任一种情况下，已经证明源自连续体中的束缚态的高$Q$结构共振模式使得能够在有损耗硅中的红光至近红外范围内将近场振幅增强$10$ -$25$的因子。通过分析准束缚态的传播带，从理论上解释了$Q$因子随阵元数变化的渐近行为。
2017-05-12 physics.optics
Complex Band Structure and Bound States in the Continuum: A Unified Theoretical Framework
Chongqing University（重庆大学）；Southwest University of Science and Technology（西南科技大学）；Tsinghua University（清华大学）
本文提出一种基于原理的系统方法，通过分析散射矩阵中的最小通道来推导复带结构，揭示了Bloch波相互作用对连续体束缚态、例外点和极化状态的影响，为研究复杂带结构和光子晶体中光子束缚提供了统一基础。
2026-03-19 physics.optics
Propagating bound states in the continuum in dielectric gratings
我们考虑在介质光栅中连续介质中传播束缚态。光栅由一个平板组成，在平板的顶部或两侧周期性地排列有脊。基于傅立叶模态方法，我们恢复泄漏区以上的光线，以确定光栅的几何形状支持布洛赫束缚态在垂直于脊的方向上传播。最重要的是，它表明，如果一个双面光栅具有镜像或滑移对称的布洛赫束缚态是稳定的参数的变化，只要上述对称性被保存。
2018-02-10 physics.optics
Desktop laboratory of bound states in the continuum in metallic waveguide with dielectric cavities
我们考虑介质腔的辐射空间由两个平行的金属平面限制。该系统的麦克斯韦方程组的TM解等价于介质腔周期阵列的解。该系统很容易实现任何类型的连续统（BIC）中的束缚态，包括拓扑BIC，这取决于腔相对于平面的位置和方向。与无限阵列的腔相比，这极大地方便了实验研究。我们展示了拓扑保护BIC合并的效果，其将$Q$因子的平方渐近推到幂度4甚至6。
2022-08-01 physics.optics
Generation and Annihilation of Topologically-Protected Bound States in the Continuum and Circularly-Polarized States by Symmetry Breaking
我们通过打破光子晶体中具有拓扑电荷$-2$的高阶at- $Γ$束缚态的$C_{6}$对称性，证明了（i）从at- $Γ$ BIC确定性地产生非$Γ$ BIC，以及（ii）具有相反拓扑电荷和相同旋向的圆偏振态的各种成对产生和湮灭过程.这些过程很好地解释了守恒的手性明智的拓扑电荷，显示这些现象的拓扑鲁棒性。结果表明，一种新的控制远场偏振矢量的拓扑方面。
2020-04-21 physics.optics
Surface Bound States in the Continuum in Dyakonov Structures
连续介质中的表面束缚态（SBIC）被发现出现在不同的环境中，但到目前为止总是在非均匀介质的界面上，例如离散晶格或周期系统。在这里，我们表明，它们也可以存在于均匀介质的界面处，从而产生独特的SBIC。具体来说，我们发现，与一般的看法相反，泄漏Dyakonov状态存在于材料之间的界面，表现出相反的各向异性的迹象。此外，适当地打破各向异性对称性导致形成的引导状态，也SBIC嵌入在连续。我们的发现的一个直接含义是在一类全新的材料和超材料中创建SBIC和Dyakonov状态的可能性。
2022-05-16 physics.optics
Hybrid bound states in the continuum in terahertz metasurfaces
在光子学中，连续束缚态（BIC）具有增强光-物质相互作用的特殊性质，在非线性光学、生物传感器和超快光开关等领域有着广泛的应用。在元表面中应用BIC的最常见策略是通过破坏均匀阵列中的谐振器的对称性，其将否则未耦合的模式泄漏到自由空间，并且表现出品质因数（Q）与不对称性之间的逆二次关系。在这里，我们提出了一个方案，以进一步减少散射损失和提高鲁棒性的保护BIC通过降低辐射密度与混合BIC lattice.We观察到显着增加的辐射Q在混合晶格相比，均匀晶格的一个因子大于14.6。在混合BIC晶格中，模式被转移到从布里渊区中的高度对称的X、Y和M点继承的Gamma点，其在远场中显示为多个Fano共振，并且将在高光谱传感中找到应用。该工作为降低散射损耗和提高BIC的鲁棒性开辟了一条新的通用途径，这将缓解对制造精度的严格要求，有利于光子学和光电子器件的应用。
2023-03-22 physics.optics
Anisotropic metallic metasurface superlattices supporting Fano resonances and bound states in the continuum
具有周期性排列的切穿狭缝的完美金属膜，即各向异性金属超材料膜，模仿电介质板并且支持在垂直于狭缝的方向上的引导电磁波。在这里，我们介绍了金属metasurface超晶格，包括在一个周期内的多个狭缝，并证明了超晶格支持Fano共振和束缚态的连续。Fano共振态和束缚态的数目依赖于超晶格周期中的狭缝数目。金属超颖表面超晶格提供了操纵电磁波的新机制，从微波到远红外波长，其中常规金属可以被认为是完美的电导体。
2020-08-19 physics.optics
Optical chromatography ultra small particles by Brownian motion in tilted optical potential induced by bound states in the continuum
该研究通过浸没在液体中的平行光子晶体平板系统的光学连续域束缚态诱导倾斜周期势，利用共振光学力改变超小瑞利粒子的布朗动力学，实现尺寸差异约1%的粒子完全空间分离，并探讨了构建集成连续分选平台的可能性。
2024-12-04 physics.optics
True Bound States in the Continuum in Compact All-Dielectric Structures
Key Lab of Advanced Transducers and Intelligent Control System, Ministry of Education and Shanxi Province, College of Physics and Optoelectronics, Taiyuan University of Technology（先进换能器与智能控制系统教育部及山西省重点实验室，物理与光电工程学院，太原理工大学）
本文提出基于光学共形映射的紧凑全介质结构中真实BICs的设计方法，通过结构变换实现微型化和高Q光子器件的实现。
2026-02-24 physics.optics
Formation Mechanism of Guided Resonances and Bound States in the Continuum in Photonic Crystal Slabs
基于模式展开法，提出了一种描述一维周期性光子晶体平板中的导共振和束缚态的方法。这种方法提供了分析的见解，这些国家的形成机制：引导共振产生的横向法布里-珀罗条件，并在BIC的共振寿命的发散解释了一个相消干涉的辐射从不同的传播组件内的板。我们显示BIC中心和边缘的布里渊区的对称性保护，以及BIC在通用波矢量不受对称性保护。
2016-03-09 physics.optics
Nonlinear response from optical bound states in the continuum
我们考虑了连续介质中支持光学束缚态的周期结构对光的光的散射的非线性效应。在束缚态的光谱附近，散射电磁场被共振增强，从而触发光学双稳态。利用耦合模方法，我们导出了与束缚态相关的共振模振幅的非线性方程。我们表明，这样一个方程的孤立共振可以很容易地解决产生与麦克斯韦方程组的全波解定量一致的解。耦合模方法使我们能够把问题转化为一个受驱动的非线性振子的形式，并分析了入射波变化下双稳态的发生。结果大大简化了非线性麦克斯韦方程组的分析，因此，可以在工程光学响应通过连续的束缚态。
2019-02-15 physics.optics
Local Robustness of Bound States in the Continuum through Scattering-Matrix Eigenvector Continuation
City University of Hong Kong（香港城市大学）
本文通过散射矩阵本征向量延拓和隐函数定理，证明了简单连续谱中束缚态在参数扰动下连续变形为传播场，并引入映射度概念给出了其局部鲁棒性的拓扑解释及数值判据。
2026-05-25 math-ph math.MP physics.optics
Engineering bound states in the continuum at telecom wavelengths with non-Bravais lattices
在纳米颗粒的周期性阵列中，通过每个颗粒中的局部偶极子的辐射耦合可以诱导各种光学现象。可能最令人印象深刻的例子是连续体中的束缚态（BIC），它们是在光锥内具有色散但具有无限寿命的电磁模式，即，不能泄漏到连续体的模式。对称保护BIC出现在周期系统色散中的高度对称点。虽然在单位晶胞中添加不等价的晶格点是调整对称性的简单且直接的方式，但是这种粒子晶格中的BIC，即，非布拉维晶格，在周期系统中较少探索。从一个周期性的正方形晶格的硅纳米盘，我们已经制备了三个非布拉维晶格的失谐的大小和位置的第二个磁盘的单位电池。衍射诱导耦合激发每个纳米盘中的磁/电偶极子，在$Γ$点处产生两个表面晶格共振，其间具有带隙。%的$\sim$ 41 meV。高/低能量分支分别成为尺寸/位置失谐阵列的BIC，而当尺寸和位置同时失谐时，两个分支都是明亮的（或泄漏的）。介电纳米颗粒中的磁共振和电共振的作用以及BIC到模式的亮特性的变化被解释为失谐阵列中BIC的两种不同起源，这是进一步讨论的辅助下的耦合电和磁偶极子模型。这项研究给出了一种简单的方法，调谐BIC在电信波长的非布拉维晶格，包括等离子体和介电系统，从而可扩展到广泛的频率范围。
2022-04-21 physics.app-ph physics.optics
Transverse magneto-optical Kerr effect enhanced at the bound states in continuum
本文从理论上计算了稀磁半导体周期图案波导中的横向磁光克尔效应。结果表明，当入射波与束缚态在连续介质中共振时，由于远场干涉，波导模式的品质因数增加，TMOKE被共振增强。我们的研究结果揭示了全介电和半导体纳米结构的共振磁光的潜力。
2020-05-01 cond-mat.other physics.optics
Plasmonic nature of periodic surface structures following single laser pulse irradiation
从基础和实践的角度来看，理解表面纳米结构化的机制和控制的可能性是至关重要的。在这里，我们报告了一个直接的实验观察激光诱导周期性表面结构（LIPSS）附近形成一个预先设计的金台阶边缘以下单脉冲飞秒激光照射。一个混合原子连续模型完全支持实验观察。我们确定了两个关键组成部分的单脉冲LIPSS形成：激发表面等离子体激元和材料重组。我们的研究结果为实现简单高效的单脉冲激光微加工奠定了基础。
2021-05-18 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Band structures under non-Hermitian periodic potentials: Connecting nearly-free and bi-orthogonal tight-binding models
本文研究一维非厄米周期开放系统的能带结构，分析虚标量势产生例外点及虚矢量势阻碍低能带分离的机制，并利用双正交 Wannier 函数构建可再现连续介质色散关系的紧束缚模型。
2023-03-15 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Bound states in the continuum in subwavelength emitter arrays
具有亚波长周期性的发射体的有序晶格支持由集体效应产生的非常规形式的光-物质相互作用。在这里，我们提出了实现和控制的辐射连续内的二维晶格亚辐射光学状态。我们展示了如何在连续（BIC），这是完全解耦的辐射状态出现在非布拉维晶格的发射器的束缚态。对称性破缺导致了准BIC的寿命大大延长，可以用于量子信息存储。广义有效极化率张量的解析推导使我们能够研究这些阵列的光学响应。我们讨论如何感谢准BIC，丰富的现象发生在反射率光谱，与非对称的法诺共振和电磁感应透明窗口。最后，我们利用这些晶格作为量子超颖表面作为有效的光偏振器。
2023-02-27 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
