几何相位介电超表面的非线性波前控制:模式场与旋转对称性的影响
光学
2020-04-10 v2
摘要
非线性Pancharatnam-Berry相位超表面通过利用光子自旋依赖的非线性几何相位,实现了频率转换过程中的非平凡相位调制。然而,等离子体超表面由于等离子体纳米结构固有的高欧姆损耗和低损伤阈值,在非线性频率转换方面表现出严重局限。在此,我们系统研究了由具有不同面内旋转对称性的硅纳米鳍构成的全介电超表面中发生于三次谐波产生过程的非线性几何相位。我们发现,共振基频场的不同场分量间的波耦合导致了所生成三次谐波信号出现不同的非线性几何相位。本工作中由全介电几何相位超表面实现的非线性光束偏转与非线性全息的实验观测,可由我们发展的理论很好地解释。我们的工作为理解纳米尺度介电谐振器中的非线性光学过程提供了新物理图像,并将有助于设计具有定制相位特性的非线性超表面。
引用
@article{arxiv.2003.08623,
title = {Nonlinear wavefront control by geometric-phase dielectric metasurfaces: Influence of mode field and rotational symmetry},
author = {Bingyi Liu and Basudeb Sain and Bernhard Reineke and Ruizhe Zhao and Cedrik Meier and Lingling Huang and Yongyuan Jiang and Thomas Zentgraf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.08623},
year = {2020}
}