终止式单向等离子体波导中的宽带场增强与巨非线性效应
光学
2020-08-07 v2
摘要
非互易结构中的单向波传播为以极端方式控制和增强波-物质相互作用提供了令人兴奋的机遇。在此背景下，我们研究了利用终止式单向等离子体波导将通常微弱的非线性效应增强数个量级的可能性。我们理论上证明了当单向波导结构以合适边界终止并完全阻止单向模式时，会出现显著的电场增强与约束（场热点）。这种源于非共振效应的巨大场增强，从根本上不同于共振等离子体结构中的窄带场集中效应。相反，它类似于等离子体锥的宽带响应，但无需任何绝热阻抗匹配。我们表明该效应确实能大幅增强非线性光-物质相互作用，以三次谐波产生效率提升数个量级为例，这对若干应用具有重要意义。更广泛地，我们的发现展示了极端非互易构型用于增强波-物质相互作用的潜力。
引用
@article{arxiv.2006.13393,
title = {Broadband field enhancement and giant nonlinear effects in terminated unidirectional plasmonic waveguides},
author = {S. Ali Hassani Gangaraj and Boyuan Jin and Christos Argyropoulos and Francesco Monticone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.13393},
year = {2020}
}