逆向设计实现强螺旋双光谱的手性结构
光学
2025-01-23 v1 计算物理
摘要
探索手性光-物质相互作用对于推动传感、成像和药物开发等应用具有重要意义。然而，天然手性分子和亚波长手性结构的光学响应本征较弱，表征手段局限于利用自旋角动量(SAM)光的光学方法。为克服这一限制，运动角动量(OAM)光束——具有螺旋波前特征的光束——成为值得关注的研究焦点。螺旋双光谱(Helical dichroism, HD)描述了具有相反拓扑电荷的OAM光束之间的差异吸收。通过采用基于共轭方法的逆向设计进行拓扑优化，我们设计了用于增强OAM光束入射下HD响应的手性结构，在800 nm波长处实现约107%的巨型HD响应，拓扑电荷为|±ℓ|=3。该研究揭示了结构与OAM光束之间具有 helicity 依赖性的相互作用，突显了定制化手性光学响应潜力。
引用
@article{arxiv.2501.12825,
title = {Inverse Design of Chiral Structures for Giant Helical Dichroism},
author = {Chia-Chun Pan and Munseong Bae and Hongtao Wang and Jaesung Lim and Ranjith R Unnithan and Joel Yang and Haejun Chung and Sejeong Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.12825},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 4 figures