通过超强光-物质耦合打破薄膜光学中的角色散极限

薄膜干涉是现代光子学和光电子学的核心因素，例如允许精确设计高性能光滤波器、提高光伏和发光器件的效率，以及实现微激光器和高性能光电探测器。然而，干涉必然导致光谱特征随角度变化，这通常是不可取的，会限制薄膜涂层和器件的实用性。本文提出一种策略，通过利用和调节超强耦合微腔中出现的极化子模式来克服这一光学中的根本限制。我们展示了具有窄通过波段的光滤波器，即使在极端角度下，其波长位移也小于其半宽 (<15 nm)。我们的滤波器覆盖整个可见光谱，并在所有相关指标上超越了相当于的金-介质-金滤波器。通过将这一策略扩展到与介质多层堆栈的光子侧面bands的强耦合，我们也获得了高消光比和最高可达98%的峰值透射率的滤波器。基于这些发现，我们实现了超薄且柔软的窄带滤波膜片，单体集成滤波器与有机光电二极管，并演示了极化敏感的极化子滤波器。这些结果说明强耦合为薄膜光学提供了额外的自由度，将为微光学、传感和生物光学领域的众多激动人心的新应用提供可能性。