全可编程等耗材 PT 对称二体结构：基于零近似值和相变材料的集成光子学
光学
2025-10-30 v1
摘要
随着光子系统向更小尺寸、动态可重构性和更高能效的发展，核心挑战仍然存在：在可扩展、CMOS 兼容平台上准确且独立控制光学损耗和共振特性。为此，我们提出一种混合等离子体二体结构，处于非厄米 regime，利用零近似值（ENZ）材料与相变材料（PCM）的协同作用，实现通过电调控获得优越可重构性。我们利用非厄米物理，精确调制耦合模式间的损耗差异及其共振频率，从而将系统引导至异常点（EP），该点特征为新现象和增强扰动灵敏性。通过集成 ENZ 材料控制耗散、PCM 精细调谐共振频率，本结构实现稳健可编程，实现耦合共振器至少 16 种不同工作状态。该能力支持亚波长约束和在 EP 与非 EP 状态之间的转换，而在亚波长约束下的 ENZ 材料和 PCM 具有固有的低功耗，此优势在高维配置中同样显著。我们认为本工作为下一代可编程光子学指明了重要道路，实现亚波长约束、能效优越且在集成、可扩展和可制造平台上实现高维光子可重构性。
引用
@article{arxiv.2510.24912,
title = {Fully Programmable Plasmonic PT-Symmetric Dimer with Epsilon Near Zero and Phase-Change Materials for Integrated Photonics},
author = {Shahab Ramezanpour and Amr Helmy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.24912},
year = {2025}
}