基于 T 矩阵法的衬底支撑介质纳米谐振器阵列多极分析
光学
2020-09-02 v1
摘要
衬底以及一般的层状介质无处不在，会影响其附近物体的性质，并且在任意框架下，尤其对于因计算负担而难以显式数值处理的大型阵列，其影响在解析上难以量化。在本工作中，我们开发了一个基于 T 矩阵的通用框架，将耦合多极模型推广到任意高阶多极以及衬底支撑阵列。它使我们能够研究衬底支撑的无序/非晶态高折射率介质纳米粒子阵列，这类阵列因损耗相对较低且光学响应高度可调而广受关注，使其成为纳米光子器件中有前景的元件。我们讨论了在 amorphous 阵列中，对于三种相互作用机制——粒子间直接耦合、衬底介导的粒子间耦合以及衬底介导的自耦合——多极耦合规则如何随衬底存在而演化。我们展示了阵列密度、与衬底的距离及其折射率在决定阵列光学响应中的相互作用。作为一个示例，我们利用该框架分析衬底支撑阵列的折射率传感，并证明衬底在决定阵列灵敏度方面起着关键作用。
引用
@article{arxiv.2006.09137,
title = {Multipole analysis of substrate-supported dielectric nanoresonator arrays with T-matrix method},
author = {Krzysztof M. Czajkowski and Maria Bancerek and Tomasz J. Antosiewicz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09137},
year = {2020}
}