时变光子学中光脉冲波形的逆向设计
光学
2023-07-05 v1 计算物理
摘要
由于近期发现并设计了具有强时变非线性光学响应的材料和超材料，时变光子学引起了极大的兴趣。这为包括互易性破缺、频率变换和放大在内的新颖光学现象打开了大门，而这些现象可通过优化光与物质的相互作用得到增强。尽管近期有人将基于拓扑的逆向设计应用于此问题，我们决定采取一种更新颖的途径。在本文中，我们将介绍一种用于光脉冲波形逆向设计的方法，以增强其与时变介质的相互作用。我们通过最大化等强度光脉冲穿过时变介质的透射率来检验我们的目标优先方法。事实上，在无需改变脉冲能量的情况下，我们展示了薄膜中脉冲能量透射率的大幅宽带增强，包括增益。我们最终的测试包括最大化通过氧化铟锡的脉冲透射率，氧化铟锡在其 ENZ 带中被强泵浦时是一种时变介质。通过这项工作，我们希望启发对这一新自由度的探索。
引用
@article{arxiv.2301.06548,
title = {Inverse design of optical pulse shapes for time-varying photonics},
author = {Joshua Baxter and Lora Ramunno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06548},
year = {2023}
}