超薄硅惠更斯超表面中克尔型散射的相长与相消干涉
光学
2021-01-01 v1 经典物理
摘要
高折射率介电纳米颗粒通过多极模式的干涉为奇异光操控提供了新平台。克尔效应是惠更斯源设计的一个例子。与许多传统惠更斯源设计利用电偶极与磁偶极之间的干涉不同，我们探究了由主导的电偶极、环偶极和磁四极介导的克尔型抑制后向散射。这些模式由设计并制备的、具有抑制磁偶极贡献的CMOS兼容超薄硅纳米盘超表面提供，并通过多极分解得以验证。利用半解析传输矩阵模型考虑了非平凡衬底效应。该模型成功预测了观测到的反射谷。通过应用相长与相消干涉的通用判据，表明虽然电偶极与环偶极贡献之间发生相长干涉，但实验观测到的抑制后向克尔型散射源于总电偶极与磁四极导致的后向散射贡献之间的相消干涉。我们的研究为新型惠更斯源或超表面设计（例如奇特异向克尔散射）铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2012.12173,
title = {Constructive and Destructive Interference of Kerker-type Scattering in an Ultra-thin Silicon Huygens Metasurface},
author = {Xia Zhang and Jing Li and John F. Donegan and A. Louise Bradley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.12173},
year = {2021}
}