腔诱导的异常光透射及基于石墨烯的主动调制
光学
2021-12-20 v1
摘要
异常光透射(EOT)是通过表面等离激元(SP)共振增强的、光穿过具有孔阵列的金属膜的卓越透射现象，它重新激发了超材料、亚波长光学和等离激元学的研究热点。在一阶SP模式频率f_pl0以下，金属膜通常呈现强反射且无EOT。在此，我们报道了fpl0以下的异常EOT现象，即超越了经典EOT长期以来的光谱边界。它由包含多孔金膜和硅-空气界面的法布里-珀罗(F-P)腔中的新型束缚表面态所诱导。通过调节腔长，EOT现象被推入亚波长区域深达20%的因子，并实现了具有腔功能的EOT频率梳。由于频率接近fpl0时慢波效应增强，腔诱导EOT逐渐与一阶SP EOT合并。与经典EOT现象不同，这两个EOT之间未发现透射零点，这在太赫兹(THz)频率下将EOT带宽显著拓宽了10倍。此外，利用石墨烯主动调制EOT透射率，在500 GHz下、从-0.3到0.5 V的亚伏偏置下实现了从0.5到0.25的大调制范围。据作者所知，该调制范围和低偏置均为迄今基于石墨烯的主动EOT器件中的最佳水平。这种结构为太赫兹 regime下传感设备、高功率源和宽带光子学及其主动控制的小型化提供了新策略。
引用
@article{arxiv.2112.09283,
title = {Cavity Induced Extraordinary Optical Transmission and Active Modulation with Graphene},
author = {Yifei Zhang and Baoqing Zhang and Mingming Feng and Haotian Ling and Xijian Zhang and Yiming Wang and Xiaomu Wang and Qingpu Wang and Aimin Song},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09283},
year = {2021}
}
备注
12 pages, 4 figures