基于介电超原子共振模式耦合的超材料全光开关

基于光学非线性的全光开关必须在原子和电子尺度上经历复杂的光 - 物质相互作用过程，因此需要较高的功率和较长的响应时间，这构成了全光技术的主要瓶颈。在本文中，我们提出了一种新的全光开关构建机制，该机制基于超材料中超原子共振模式的改变，而不涉及材料的光学非线性。我们设计并构建了一种由周期性嵌入背景基质中的立方介电超原子组成的超材料。理论上和实验上均在微波波段证明了通过利用功率与信号光相同的垂直方向开关光调制超原子中的共振模式来实现全光开关功能。这些结果标志着向获得具有极低阈值功率和高开关速度的全光开关器件迈出了重要一步。