光学腔中的电偶极耦合及其对能量转移、上转换与能量汇聚的启示

我们在光学腔中考虑共振能量转移、能量转移上转换和能量汇聚，以阐明激子动力学与给体/受体分离距离之间的关系。这是利用微扰理论推导完美平面和矩形通道反射镜的电偶极耦合张量的解析表达式来实现的——这些表达式与许多重要的能量转移过程直接相关。在近场中，沿腔轴的分离依赖性不受腔的影响，基本上与三维自由空间相同。这与在理想化低维设置中发现的分离敏感性降低形成鲜明对比。腔动力学仅在远场对应于其降维对应物，而此类激子过程通常在远场中不受关注。然而，存在一个中间区域，其中足够小的腔导致分离敏感性大幅降低，从而使得偶极-偶极耦合张量的一个分量远大于自由空间中的分量。