连续谱中束缚态赋能的个体纳米天线用于非线性光子学
光学
2020-01-22 v1 介观与纳米尺度物理
应用物理
摘要
连续谱中的束缚态（BICs）代表能量嵌入辐射波连续谱中的局域模式。BICs 最初是作为量子力学中的一个数学奇趣被发现的，最近被应用于光子学。纯数学束缚态具有无限大的品质因子（Q 因子）和零谐振线宽。在光学中，BICs 在物理上受到有限尺寸、材料吸收、结构无序和表面散射的限制，它们表现为具有大 Q 因子的谐振态，也称为超腔模式或准 BICs。光学 BIC 共振仅在扩展的二维和一维系统中得到证明，并已被用于包括激光和传感在内的不同应用。单个纳米谐振器中的光学准 BIC 模式最近已被发现，但从未在实验中观察到。在这里，我们实验展示了一个承载准 BIC 共振的孤立亚波长纳米谐振器。我们在工程衬底上用 AlGaAs 材料制造了该谐振器，并使用结构光耦合到准 BIC 模式。我们将该谐振器用作非线性纳米天线，并展示了创纪录的二次谐波产生效率。我们的研究为共振亚波长光子学带来了一个新颖的平台。
引用
@article{arxiv.1908.09790,
title = {Individual nanoantennas empowered by bound states in the continuum for nonlinear photonics},
author = {Kirill Koshelev and Sergey Kruk and Elizaveta Melik-Gaykazyan and Jae-Hyuck Choi and Andrey Bogdanov and Hong-Gyu Park and Yuri Kivshar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.09790},
year = {2020}
}