利用等离激元纳米贴片天线实现模式匹配增强的二次谐波生成
光学
2020-10-12 v1
摘要
非线性光学过程的等离激元增强面临着由金属极化率的强色散以及微小相互作用体积所带来的严重限制，这些限制阻碍了理想的类相位匹配条件。在纳米尺度系统中最大化非线性相互作用需要同时激发在所涉及所有波长上空间上建设性重叠的共振模式。在此，我们提出了一种用于最优二次谐波生成（SHG）的混合矩形贴片天线设计，其特征是等离激元热点处具有非中心对称的电介质/铁电材料。矩形贴片的优化允许对各种共振模式进行独立调谐，可用于增强 SHG 过程。我们探究了这些混合结构中 SHG 的角度依赖性，并强调了实现最大 SHG 效率所需的条件。此外，我们提出了一种具有周期性极化铁电层的新颖配置，可在正入射下实现数量级增强的 SHG。此类平台可推动集成纳米光源与片上频率转换器的发展。
引用
@article{arxiv.2010.04639,
title = {Mode-matching enhancement of second-harmonic generation with plasmonic nanopatch antennas},
author = {Ahsan Noor and Anoop R. Damodaran and In-Ho Lee and Stefan A. Maier and Sang-Hyun Oh and Cristian Ciraci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.04639},
year = {2020}
}