利用 PT 对称及其他共振增益-损耗光学系统的手性传感
光学
2022-06-08 v2 应用物理
摘要
分子手性检测与对映体判别对诸多科技领域都是非常重要的问题，推动了通过光学方法的密集研究。然而，这些方法受限于手性光学信号固有的微弱特性。在此，我们研究并展示了增益材料以及增益-损耗复合介质增强这些信号的潜力。具体而言，我们表明将薄手性层与增益-损耗双层适当组合，相比于单独的手性层，可大幅增强圆二色性 (CD) 响应和不对称因子 g。最显著的增强出现在宇称-时间 (PT) 对称增益-损耗双层的情况下，而偏离精确 PT 对称仅导致 CD 和 g 响应的中度劣化，同时也展示了通过调节增益层特性来调谐系统响应的可能性。在 PT 对称增益-损耗双层的情况下，我们发现最大的 CD 增强出现在系统激射阈值处，而 g 增强出现在系统的各向异性传输共振处。我们的结果清晰展示了增益材料在手性检测中的潜力。此外，我们的含增益方法可与大多数已提出的基于纳米光子学/纳米结构的手性传感方法结合使用，进一步提升两种方法的性能/输出。
引用
@article{arxiv.2112.03747,
title = {Chirality sensing employing PT-symmetric and other resonant gain-loss optical systems},
author = {Ioannis Katsantonis and Sotiris Droulias and Costas M. Soukoulis and Eleftherios N. Economou and T. Peter Rakitzis and Maria Kafesaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.03747},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 8 figures