基于逆向设计实现等离激元单片红外布拉格反射器的实验演示
光学
2026-01-12 v1
摘要
中红外（MIR）波段的高反射率反射镜对下一代光电器件至关重要，但传统分布式布拉格反射器（DBR）受制于厚多元合金层叠结构的应变积累、不良的热导率以及生长不稳定性。我们引入了基于调制掺杂单片 InP 的等离激元赋能 DBR（PE DBR），其中高掺杂层中的等离激元色散提供了强烈的折射率对比。通过以降低自由载流子吸收和最大化反射率为目标的逆向设计优化，我们证明 PE DBR 可以实现接近 100% 的反射率。实验生长的 14 {\mu}m 厚 InP PE DBR 表现出高达 99% 的反射率，其带宽达到设计波长的 18%。单片、无结的结构确保了低电阻率和增强的热性能，为中红外光子学中的高效等离激元反射镜提供了一个可扩展的平台，在光电探测器、发光二极管和激光器中具有潜在应用。
引用
@article{arxiv.2601.05365,
title = {Experimental Demonstration of Plasmon-Enabled Monolithic Bragg Reflectors for Infrared Light via Inverse Design},
author = {Mikołaj Badura and Mikołaj Janczak and Michał Rygała and Tristan Smołka and Adriana Łozińska and Wojciech Dawidowski and Paweł Piotr Michałowski and Beata Ściana and Marcin Motyka and Tomasz Czyszanowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.05365},
year = {2026}
}