全介质超腔的非线性光学加热：通过巨热折射双稳实现高效光热转换
光学
2022-05-18 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
共振纳米结构的光学加热是现代纳米光子学的关键问题之一，依应用不同它或有害或有益。尽管金属与半导体共振系统广义为临界耦合条件的光热转换线性 regime 已被充分研究，针对高强度光照射优化光学加热的清晰策略仍付之阙如。本工作中，我们提出一个考虑加热所致材料性质变化的此类问题的简明解析模型。它使我们导出非线性情形下的一个新的通用临界耦合条件，要求在泵浦光频率与共振频率间存在反直觉的初始光谱失配。基于所提策略，我们发展了高效非线性光学加热的优化设计，其采用由入射方位角矢量光束激发、支持连续域中准束缚态模式（quasi-BIC 或所谓“超腔模式”）的圆柱形纳米颗粒。我们的方法为涉及光学加热与双稳的各种非线性实验提供了背景，其中强激光束的自作用可改变被辐照纳米结构的共振性质。
引用
@article{arxiv.2202.09614,
title = {Nonlinear optical heating of all-dielectric super-cavity: efficient light-to-heat conversion through giant thermorefractive bistability},
author = {Daniil Ryabov and Olesiya Pashina and George Zograf and Sergey Makarov and Mihail Petrov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.09614},
year = {2022}
}