用于和频产生的非线性超表面逆向设计
光学
2024-08-22 v1
摘要
和频产生 (SFG) 具有从光源到成像的多种应用，其中高效转换需要长相互作用距离或二次非线性材料中的大场集中。超表面凭借集成超薄平台上的共振与极端场增强，为增强 SFG 提供了重要途径。本工作中，我们为纳米图案化超表面的多目标拓扑优化构建了一个通用理论框架，以促进高效 SFG 并同时选择出射方向、定制超表面偏振响应。基于此框架，我们提出了新颖的超表面设计，展示了在变换出射非线性生成光方面的终极灵活性，适用于从成像到偏振测量的应用。例如，我们的一个超表面在 10 nm 信号操作带宽内产生高度偏振且定向的 SFG 发射，效率超过 0.2 cm²/GW。
引用
@article{arxiv.2403.14263,
title = {Inverse Design of Nonlinear Metasurfaces for Sum Frequency Generation},
author = {Neuton Li and Jihua Zhang and Dragomir N. Neshev and Andrey A. Sukhorukov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.14263},
year = {2024}
}