高折射率介质纳米线中用于定向散射的法诺共振

高折射率介质纳米结构由于出现尺寸和形状依赖的光学共振模式而提供了独特的光学性质。这些模式通常表现为宽的低阶模式（例如偶极模式）与更窄的高阶模式的光谱重叠。后者通常具有快速变化的频率相关相位，其与近似恒定相位的低阶模式叠加时，导致称为法诺共振的典型光谱特征。有趣的是，此类法诺共振出现在最简单形状的介质纳米结构中。在球形纳米颗粒中，可观察到宽磁偶极模式与较窄电偶极模式之间的干涉。在高长径比结构（如纳米线）中，电或磁偶极模式（取决于照明条件）与同性质（电或磁）的高阶多极贡献发生干涉。利用解析 Mie 理论，我们分析了高折射率介质纳米线中法诺共振的出现并讨论了其后果，如单向散射。通过数值模拟，我们进一步研究了纳米线横截面形状以及两根平行纳米线耦合对这些法诺共振的影响。所呈现的结果表明，全介质纳米结构即使是简单形状，也提供了相对于等离激元纳米天线的可靠低损耗替代方案。