双层超表面的法布里-珀罗共振
光学
2024-04-30 v2
摘要
本研究构建了以纳米结构薄共振超表面作为超镜的法布里-珀罗腔。我们发展了时序耦合模理论，给出了法布里-珀罗共振的精确推广，并解析推导了透射特性。超表面镜的引入带来显著群延迟，使场集中从法布里-珀罗腔中心移向超表面区域，伴随 FP 共振品质因子的显著提升。在频率空间中，存在品质因子呈指数增长的奇点。即便腔间距小于标准腔基模的腔长，这类超镜腔中的奇点依然存在。我们发现两个特征腔间距 Lc 与 LQ，可依据线型与品质因子主导性区分共振。当 L < Lc 时，两超表面镜间存在强倏逝相互作用，该相互作用与传统共振的耦合产生尖锐的 Fano 形透射峰。当 Lc < L < LQ 时，我们获得具有洛伦兹线型且与长度无关品质因子的诱导透明峰。这种长度无关性使得超镜腔尽管腔长更短，仍能凭借高品质因子优于传统腔。
引用
@article{arxiv.2307.15414,
title = {Fabry-Perot Resonance of Bilayer Metasurfaces},
author = {G. Alagappan and F. J. Garcia-Vidal and C. E. Png},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.15414},
year = {2024}
}