光子趋肤深度工程
光学
2015-06-09 v2
摘要
近期，我们提出了一种光限制策略的范式转变，展示了如何通过放宽全内反射条件并结合光子趋肤深度工程，实现无金属的亚衍射波导（S. Jahani 和 Z. Jacob, "Transparent sub-diffraction optics: nanoscale light confinement without metal," Optica 1, 96-100 (2014)）。在此，我们表明此类极端趋肤深度（e-skid）波导能够反直觉地比被真空包围的高折射率硅波导的最佳全介质设计更好地限制光。我们还从分析上确立，与介质波导中光限制相关的品质因数从根本上取决于波在包层中的趋肤深度，这一量在介质光子学中曾被意外忽视。我们对比了 e-skid 波导与传统波导基模的传播特性，表明 e-skid 波导在包层中的衰减常数显著更大，这正是亚衍射限制的起源。我们还提出了一种利用 Goos-Hanschen 相移减小来在实验中验证光子趋肤深度减小的方法。最后，我们利用变换光学概念对我们的工作进行了推广，其中光子趋肤深度工程可被解释为对倏逝波动量的变换。
引用
@article{arxiv.1410.2319,
title = {Photonic skin-depth engineering},
author = {Saman Jahani and Zubin Jacob},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.2319},
year = {2015}
}