基于非线性菲涅耳波带片的低功率阈值超薄光限幅器
光学
2021-10-13 v1
摘要
超薄光限幅器可用于保护微型光学系统中的光敏元件。然而，实现足够低的光限幅阈值一直具有挑战性。在这项工作中，我们从理论上表明，利用非线性菲涅耳波带片可以实现具有低阈值强度的超薄光限幅器。该波带片嵌入了非线性可饱和吸收材料，使得器件能够聚焦低强度光，而高强度光作为平面波透射而无焦点。基于这一提出的机制，我们使用时域有限差分法计算设计了一种嵌入 InAs 量子点作为可饱和吸收材料的波带片。该器件厚度仅为 0.5 ，并表现出良好的光限幅行为，阈值强度低至 0.45 kW/，比当前基于超薄平面光学的光限幅器低几个数量级。该设计可通过使用不同的可饱和吸收材料来优化不同的工作波长和阈值强度。此外，非线性菲涅耳波带片的直径和焦距可轻松调整以适配不同的系统与应用。由于其灵活的设计、低功率阈值和超薄厚度，这一光限幅概念在微型光学系统中的应用前景广阔。
引用
@article{arxiv.2106.15025,
title = {A Low Power Threshold, Ultrathin Optical Limiter Based on a Nonlinear Zone Plate},
author = {Yuqi Zhao and Hamidreza Chalabi and Edo Waks},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15025},
year = {2021}
}