等离激元超材料中用于光学损耗补偿的高阶虚增益
光学
2025-05-29 v1
摘要
超材料展现出非凡的特性，但会受到显著的波耗散影响，在光学成像和传感系统中尤为如此。近期利用复频率波激发与虚增益效应（由多单色波合成）的进展，为光学损耗补偿提供了有前景的解决方案。然而，这种方法在极端损耗场景下面临局限性。复频率波需要足够的虚增益（即时间衰减）来抵消材料损耗，这不可避免地导致信号在达到准静态状态之前迅速衰减至零。为了应对这一挑战，我们引入了高阶虚增益合成波，在保持损耗补偿效率的同时减缓衰减率。我们在等离激元谐振系统中实验证明，与传统的复频率激发相比，噪声抑制达到了 20 倍。该方法在成像、生物传感和集成光子信号处理等多个领域展现出广泛的适用性。
引用
@article{arxiv.2505.21976,
title = {High-order virtual gain for optical loss compensation in plasmonic metamaterials},
author = {Fuxin Guan and Zemeng Lin and Sixin Chen and Xinhua Wen and Shuang Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.21976},
year = {2025}
}