通过强耦合光学腔实现红外 epsilon-near-zero 模式的色散调控
光学
2026-03-09 v1 材料科学
摘要
Epsilon-near-zero（ENZ）材料近年来已成为红外纳米光子学的一个有前景的平台。ENZ 光学设计中的一大挑战是控制 ENZ 模式的色散，否则其在 ENZ 频率附近具有平坦轮廓。与光学腔强耦合是一种有前景的 ENZ 色散调控方法，但受限于所采用腔体缺乏可调性或纳米加工要求。在此，我们通过理论与数值计算表明，将 ENZ 模式与非图案化法布里-珀罗腔强耦合，可克服先前演示中的诸多限制。我们在耦合腔中展示了这种前所未有的 ENZ 色散控制，设计了可调红外偏振器，可在几乎任意斜入射角下吸收 s 偏振并反射 p 偏振分量，或反之，即全向偏振器。我们还利用腔内的相变材料展示了主动控制的可行性，其预测了中红外波长下极化子色散在多个共振能级间的动态可切换性。这些结果有望推进当前对强耦合 ENZ 相互作用的理解，并展示其在主动与被动光控中裁剪色散的潜力。
引用
@article{arxiv.2303.17652,
title = {Dispersion engineering of infrared epsilon-near-zero modes by strong coupling to optical cavities},
author = {Ben Johns},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.17652},
year = {2026}
}