基于准束态在连续谱中的高效可调电光超表面
光学
2024-12-16 v2 应用物理
摘要
实现对光辐射实现真正时空控制的超快且高效动态光学超表面，正站成为现代光学与光子学的革命性力量，但实际实现仍存困难。本文展示了一种基于准束态在连续谱(qBIC)的高效电光超表面，工作于反射模式，适用于超快运行，从而实现对反射光场的时空控制。该材料配置由一个锂 niobate 薄膜夹在 optically 厚的金后反射器和一组金纳米棱柱光栅之间，后者也作为控制电极。通过利用电光 Pockels 效应结合超窄 qBIC 共振，设计用于光自由空间强度调制的超表面，其波长可通过改变入射光角度进行精细调谐。制造的电光超表面在通信波长工作，偏置电压为 时调制深度可达 95%(调制 35% 的入射功率)，电带宽为 125 MHz。凭借实现的高度角度依赖 qBIC 共振，我们演示了使用制造的超表面的电可调相位成像。此外，鉴于超表面像素尺寸为 22 m 时估计的带宽可达 39 GHz，所展示的电光超表面有望成功实现独特的光学功能，如谐波束定向和时空加工以及非双向操作。
引用
@article{arxiv.2412.01449,
title = {Highly efficient, tunable, electro-optic metasurfaces based on quasi-bound states in the continuum},
author = {Christopher Damgaard-Carstensen and Torgom Yezekyan and Mark L. Brongersma and Sergey I. Bozhevolnyi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.01449},
year = {2024}
}