作为非线性光学超材料的强耦合单分子等离激元皮腔无序系综
介观与纳米尺度物理
2022-03-18 v2 化学物理
光学
量子物理
摘要
我们提出利用分子皮腔(picocavity)系综作为由纳米尺度强耦合赋能的宏观相干非线性光学器件。针对一个包含分子与光子无序的通用皮腔模型,我们推导了利用不同频率弱经典场进行相干交叉相位调制信号的理论性能界限。我们表明,皮腔真空与分子发射谱中特定振转边带的强耦合,由于真空诱导的 Autler-Townes 效应,导致超材料的有效折射率相对于无分子情形发生显著变化。对于一个现实的分子无序模型,我们证明:只要受限真空不被外部探测场共振驱动,使用稀释的分子皮腔系综在室温下实现对弱至 10 kW/cm 的光场进行交叉相位调制是可行的。我们的工作为开发利用强耦合进行光学态制备与量子控制的等离激元超材料铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2104.00852,
title = {Disordered ensembles of strongly coupled single-molecule plasmonic picocavities as nonlinear optical metamaterials},
author = {Felipe Herrera and Marina Litinskaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.00852},
year = {2022}
}
备注
13 pages, 7 figs, 3 appendices