非厄米模拓扑对等离子体波导折射率传感的影响
光学
2022-03-11 v1
摘要
我们通过计算等离子体波导传感器在非厄米本征模空间不同区域中的共振透射谱，评估其传感特性。我们阐明了孤立使用模色散计算来预测等离子体传感器性能的缺陷，并通过采用一个考虑本征模激发与传播的简单模型加以解决。我们的透射计算表明，共振波长和谱宽关键取决于传感区域的长度，因此无法单独从模色散计算中获得任何可作为灵敏度替代的单一判据。此外，我们发现最佳检测限出现在支持定向耦合的位置，此处谱最窄。此类窄谱特征只能通过滤除输出端所有高阶模（例如通过单模波导）来测量。我们的计算还确认了在例外点处本征模分裂相对于介电常数扰动的典型平方根依赖关系，并表明这可通过传感器共振处的拍长来识别。本工作为设计和表征等离子体波导传感器并与实验测量比较提供了便利的框架。
引用
@article{arxiv.2111.09528,
title = {Influence of non-Hermitian mode topology on refractive index sensing with plasmonic waveguides},
author = {Alessandro Tuniz and Markus A. Schmidt and Boris T. Kuhlmey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.09528},
year = {2022}
}