MoOCl$_2$ 作为 telecom 频段的超抛物平面平台用于纳米光子学
光学
2026-02-11 v1
摘要
芯片级光子电子学是现代通信的基本组成,但光的衍射极限仍是光子集成电路 (PIC) 极端微型化的主要障碍。超抛物极化子 (HP) ——即在介电常数张量分量符号相反的材料中的混合光-物质激发态——通过支持深亚波长约束和独特光学现象如canalization 和负折射，为解决这一问题提供了途径。迄今为止,最广泛研究的超抛物范德华 (vdW) 晶体,包括 hBN 和 -MoO,主要在中红外波段工作,而通信波段 (1260-1675 nm) 仍鲜有覆盖。本文预测在范德华晶体�化钼氯化物 (MoOCl) 中可实现通信窗口内的 HP。建立在最近证据表明 MoOCl 可在可见光范围内支持极化子的基础上,我们理论上研究了其在通信波长的光学响应,并确定在强约束、canalized HP 模式涌现的条件。除了建立通信平台外,我们还概述了由这些模式所 enabled 的器件级机会,包括基于canalization 的无衍射波导、可调极化子晶体以及高效的自发辐射增强平台。这些范畴涵盖了芯片信息处理的基本支柱:发射、传播、调制和探测。我们的结果将 MoOCl 确立为一种可能变革性的材料,将超抛物 PP 的物理与潜在实际实现相结合,为实现超紧凑型、高密度和低功耗光子组件开辟了途径。
引用
@article{arxiv.2602.09186,
title = {MoOCl$_2$ as a Hyperbolic Planar Platform for Nanooptics at Telecom Frequencies},
author = {Haozhe Tong and Clara Clemente-Marcuello and Kirill V. Voronin and Pablo Alonso-González and Alexey Y. Nikitin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.09186},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 4 figures