二硫化钨单层中相互作用的极化激元流体

原子级薄的过渡金属硫族化合物（TMDs）具有若干特性，使其在实现室温极化激元器件方面颇具吸引力。在单层 TMDs 中操控极化激元流体的理想平台是布洛赫表面波，其将电场限制在介电镜表面附近的小体积内。在此我们证明，二硫化钨（$\text{WS}_2$）单层可维持布洛赫表面波极化激元（BSWPs），其拉比分裂为 43 meV，传播常数达 33 $\mu$m。此外，我们证实了 BSWPs 内存在强极化激元-极化激元非线性，表现为下极化激元共振可逆蓝移高达 12.9$\pm$0.5 meV。此类非线性是极化激元器件的核心，尚未在 TMD 极化激元中得到证实。作为概念验证，我们利用该非线性实现了非线性极化激元源。我们的结果表明，基于 TMDs 的 BSWPs 可支持长程传播与强非线性相结合，从而在集成光学处理与极化激元电路中具有潜在应用。