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超10万质量因子的低对比度BIC亚表面

光学 2025-02-11 v1 应用物理

摘要

在准本征状态连续光谱(qBICs)上运行的介质亚表面可通过在单元细胞中引入小不对称性来实现异常高的散射质量(Q\textit{Q})因子。然而,制造缺陷常常严重限制实验观察到的Q\textit{Q}因子。在本研究中,我们采用低对比度硅对对实现了101,486的纪录级Q\textit{Q}因子,该亚表面在 Telecom 波长范围内正常激发光。我们的发现表明,凭借更高阶qBIC模式的高散射Q\textit{Q}因子以及浅刻蚀设计中减少的散射损失,能够实现超高Q\textit{Q}因子。此外,我们在水中演示了稳定的亚皮米米级波长波动,环境折射率变化的检测限为10510^{-5}。该方法可扩展到许多其他配置和工作波长的BIC亚表面,以实现用于基础物理和先进器件的超高Q\textit{Q}应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.14101,
  title  = {Low-Contrast BIC Metasurfaces with Quality Factors Exceeding 100,000},
  author = {Keisuke Watanabe and Tadaaki Nagao and Masanobu Iwanaga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.14101},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 4 main figures + 4 supporting figures