石墨烯超表面中拓扑边缘等离激元的四波混频
光学
2020-04-07 v1
摘要
我们研究了由石墨烯薄片中纳米孔周期阵列构成的等离激元超表面中的拓扑保护四波混频（FWM）相互作用，该超表面在静态磁场打破时间反演对称后在太赫兹频段展现出宽拓扑带隙。我们证明，由于在特定构型下石墨烯等离激元的非线性显著增强及寿命较长，可在泵浦功率低于 10 nW 的条件下实现拓扑带隙内等离激元边缘态 FWM 相互作用的净增益。特别地，我们发现有效波导非线性系数约为 1.1x10^13 1/(Wm)，即比常用的高非线性硅光子纳米线高出十个数量级以上。这些发现可为在深亚波长尺度上发展用于量子通信与信息处理的超低功耗、高集成度且鲁棒的有源光子系统铺平新道路。
引用
@article{arxiv.1908.05477,
title = {Four-wave Mixing of Topological Edge Plasmons in Graphene Metasurfaces},
author = {Jian Wei You and Zhihao Lan and Nicolae C. Panoiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.05477},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 6 figures