利用非线性等离激元超表面增强四波混频
光学
2016-07-11 v2
摘要
等离激元超表面提供了一种在保持纳米尺度尺寸的同时提高多种非线性过程效率的有效途径。本文提出了基于加载克尔非线性材料的薄膜耦合银纳米条带的非线性超表面，以实现高效的四波混频（FWM）。在金属薄膜与纳米条带之间的纳米间隙中形成了高度局域的等离激元共振。局域电场在该亚波长纳米区域中得到显著增强。这些特性与因超薄区域而放宽的相位匹配条件相结合，导致了巨大的FWM效率，与裸银屏相比增强了十九个数量级。此外，基于所提出的非线性超表面可以构建高效的可见光和低太赫兹源。FWM产生的相干波具有定向辐射图样，其输出功率对激发源的入射角相对不敏感。该辐射功率可通过增加激发功率进一步增强。置于纳米间隙中的介电非线性材料是超强FWM响应的主要原因。基于所提出的非线性超表面设计，有望设计出紧凑高效的混频器和跨越不同频率范围的光源。
引用
@article{arxiv.1606.01121,
title = {Enhanced four-wave mixing with nonlinear plasmonic metasurfaces},
author = {Boyuan Jin and Christos Argyropoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.01121},
year = {2016}
}