利用掺杂缺陷的 epsilon-near-zero 介质在非线性 PT 对称超材料中的非互易传输
光学
2020-08-10 v1
摘要
非互易传输构成了光二极管与隔离器的基本工作机制，并要求打破洛伦兹互易定律这一诱人任务。在本工作中，通过使用基于 epsilon-near-zero (ENZ) 材料光掺杂增益与损耗缺陷并由超薄空气隙分隔的紧凑非线性宇称-时间 (PT) 对称系统，展示了强非互易传输。由于缺陷中强电场约束，该可扩展构型的非线性响应在相对较低的光强下即被触发。从相反入射方向激发所实现的极端非对称场分布，结合所提出系统增强的非线性特性，导致了显著的自诱导非互易传输。采用具有优化几何尺寸的级联构型来实现具有最大对比度的自诱导非互易传输，非常适于设计新型全光二极管。所呈现的鲁棒非互易响应通过工作在略微偏离奇异点但并未打破 PT 对称相的频率下实现，与先前工作不同。本工作的发现可具有大量应用，例如用于保护光源或其他敏感设备免受外部脉冲信号干扰的非互易超薄涂层、环行器与隔离器。
引用
@article{arxiv.1907.13164,
title = {Nonreciprocal Transmission in Nonlinear PT-Symmetric Metamaterials Using Epsilon-near-Zero Media Doped with Defects},
author = {Boyuan Jin and Christos Argyropoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.13164},
year = {2020}
}