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利用非布拉维格子在通信波段工程化连续谱束缚态

光学 2022-04-22 v1 应用物理

摘要

通过每个粒子中局域偶极子的辐射耦合,可在周期性纳米粒子阵列中诱导出多种光学现象。或许最令人印象深刻的例子是连续谱束缚态(BICs),即色散位于光锥内但寿命无穷大的电磁模式,亦即无法泄漏到连续谱中的模式。对称保护型 BICs 出现在周期系统色散中的高对称点处。尽管在晶胞中加入不等价格点是调节对称性的简单直接方法,但此类粒子格子(即非布拉维格子)中的 BICs 在周期系统中较少被探索。从 Si 纳米盘的周期方格子出发,我们通过失调晶胞中第二个盘的尺寸与位置制备了三种非布拉维格子。衍射诱导耦合激发每个纳米盘中的磁/电偶极子,在 Γ\Gamma 点产生两个表面晶格共振,其间存在带隙。高能/低能支分别成为尺寸/位置失调阵列中的 BIC,而当尺寸与位置同时失调时两支均为亮态(或泄漏态)。介电梯子中的磁与电共振的作用以及模式由 BIC 向亮态特性的转变,可由失调阵列中 BICs 的两种不同起源解释,并借助耦合电与磁偶极子模型进一步讨论。本研究给出了在通信波段调节非布拉维格子中 BICs 的简单方法,涵盖等离激元与介电系统,因而可扩展至广泛频率范围。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.09986,
  title  = {Engineering bound states in the continuum at telecom wavelengths with non-Bravais lattices},
  author = {Shunsuke Murai and Diego R. Abujetas and Libei Liu and Gabriel W. Castellanos and Vincenzo Giannini and José A. Sánchez-Gil and Katsuhisa Tanaka and Jaime Gómez Rivas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.09986},
  year   = {2022}
}

备注

26 pages, 5 figures