层状金属介质光学超材料中的负折射率与高阶谐波
光学
2014-04-21 v1
摘要
我们研究了由耦合等离激元波导构成的三维双周期 Ag/TiO2 多层超材料中可见光至紫外光谱范围内的光传播。对于这些频率，波导平面内的光传播由负相速度描述，而正交方向的光传播则由包含大量谐波的布洛赫波描述。因此，该材料通常不能用单一的相位折射率来描述：通过将布洛赫波分解为不同的谐波，我们表明在感兴趣的波长范围内，正折射率 m=1 谐波主导了正交方向的光传播。这些结果得到了数值模拟和光学折射实验的证实，实验对象是工作在 380-600 nm 光谱范围内的双周期 Ag/TiO2 多层超材料棱镜，结果显示与右手谐波相关的正折射占主导地位。通过研究等频轮廓，我们发现尽管存在多个谐波，该双周期结构仍可充当平板透镜：对于由整数个晶胞组成的平板，所有谐波是简并的，并在像平面处发生相长干涉。这项工作指出了设计许多三维周期性超材料时的重要考量因素。
引用
@article{arxiv.1404.4707,
title = {Negative refractive index and higher-order harmonics in layered metallodielectric optical metamaterials},
author = {Ruben Maas and Ewold Verhagen and James Parsons and Albert Polman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.4707},
year = {2014}
}
备注
11 pages, 7 figures