克服内在色散锁定：实现错位双层仪器的时空选择性
光学
2025-05-13 v1
摘要
时空选择性（spatio-spectral selectivity）是指选择具有特定波矢（角度）和波长的单一模式的能力，这对于光发射和成像至关重要。然而，常规周期结构的连续色散带会在波矢和光子模式的波长之间建立内在的锁定机制，使人们难以仅选取单个模式。本文表明，光子模式的辐射不对称性可被用于基于 Fano 干涉效应在光子结构上调制其传输/反射特性。在 particular，我们发现某些具有特定入射角辐射方向性的光子系统，其带色散可表现出在单个频率和单个入射角下的类 Fano 完美反射，从而克服了色散锁定，实现了所需的时空选择性。我们提出了用于指导设计角度控制辐射方向性的相位图，并通过一个使用数纳米尺度薄 spacer 的错位双层仪器，实验演示了在角（5°）和波长（14 nm）范围内的双窄类 Fano 反射，以及高对比度的时空选择性成像。我们的方案在方向性热辐射、非局域光束成形、增强现实、精密双层纳米制造和生物光谱学等应用中展现出新的机遇。
引用
@article{arxiv.2505.07543,
title = {Overcoming Intrinsic Dispersion Locking for Achieving Spatio-Spectral Selectivity with Misaligned Bi-metagratings},
author = {Ze-Peng Zhuang and Xin Zhou and Hao-Long Zeng and Meng-Yu Li and Ze-Ming Chen and Xin-Tao He and Xiao-Dong Chen and Lei Zhou and Jian-Wen Dong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.07543},
year = {2025}
}