纳米光子学中的混合共振工程
光学
2026-05-21 v1
摘要
已知共振的杂化可以克服单个系统的固有限制，从而实现先进的功能和应用。在此，我们讨论近年来出现的混合等离激元-米氏谐振器，它通过协同结合等离激元组件的强近场增强与介电米氏元件的低损耗、多极共振，成为推进纳米光子结构的一个有前景的方向。我们回顾了该领域的最新进展，包括基本物理原理、结构设计策略、材料平台、计算优化方法和代表性器件实现。我们的讨论首先评估等离激元和米氏共振的互补特性，然后描述这些共振之间的耦合以增强光-物质相互作用。之后，我们探讨了高效混合谐振器在不同应用领域的性能。除了传统的金属-介电系统，我们还考虑了最近一类epsilon近零（ENZ）材料，它在零介电常数条件下在场局域化、相位工程和能量流管理方面提供独特优势，为设计混合纳米光学器件提供了更多灵活性。最后，我们指出了旨在改进功能性和高效纳米光子器件的潜在研究方向，特别是那些涉及新兴拓扑材料系统（如Sb2Te3、Bi2Te3、Bi2Se3）的系统，这些系统结合了等离激元放大、介电约束和自旋相关光学行为。
引用
@article{arxiv.2605.20605,
title = {Engineering Hybrid Resonances in Nanophotonics},
author = {Shutao Zhang and Cheng-Feng Pan and Yandong Fan and Jehyeon Shin and Yuanda Liu and Yan Liu and Jun Ding and Jing Wu and Junsuk Rho and Yuri Kivshar and Joel K. W. Yang and Zhaogang Dong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.20605},
year = {2026}
}