切角以抑制米氏谐振器阵列中的高阶模
光学
2024-01-08 v1 应用物理
摘要
米氏谐振器作为晶格谐振超表面能够产生结构色。然而，此类超表面的设计准则仍在研究中。本工作中，我们通过数值方法考察了晶格阵列中二维纳米结构形状在线性偏振光激发下如何影响超表面的比色响应。首先，从方形到矩形纳米结构阵列的转变产生了偏振敏感超表面，其比色输出被限制在 CIE 1931 2度标准观察者色空间的同一条直线上。该比色直线的边界可调控至任意期望的色度范围。其次，去除方形或矩形纳米结构的角以构建 T 形纳米结构阵列，对高阶谐振表现出阻尼效应。最后，我们分析确定，从矩形纳米结构阵列过渡到 T 形纳米结构阵列时色彩饱和度可提升。基于这些结果，我们提出晶格谐振超表面的两条设计准则：(1) 构建在不同波长支持基频谐振的纳米结构，可在连续角度线性偏振光激发下实现双色受限移动；(2) 去除仅支持高阶谐振的纳米结构部分可抑制这些模式，同时保持对基频谐振的支持。这些结果给出了晶格谐振超表面中纳米粒子工程的原理性准则，为偏振光传感与比色应用提供了新工具箱。
引用
@article{arxiv.2309.08578,
title = {Cutting corners to suppress high-order modes in Mie resonator arrays},
author = {Zaid Haddadin and Shahrose Khan and Lisa V. Poulikakos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.08578},
year = {2024}
}
备注
This is an unedited version of a Submitted Work in ACS Photonics, with 47 pages (9 main text; 38 supplementary), 25 figures (5 main text; 20 supplementary), and 5 tables (0 main text; 5 supplementary). Data and programming scripts are with the ACS Photonics submission, but not with the arXiv submission