基于全息常数束状态的偏振无关超材元件
光学
2024-11-11 v1 应用物理
摘要
超材元件提供了一种强大的光操控平台，这对于先进的光学技术至关重要。虽然已有设计实现了偏振无关结构，减少了偏振照明的需求，但往往受限于低 Q 因子或低共振调制。本文我们设计并实验演示了一种具有偏振无关准全息常数束状态（准 BIC）的超材元件，其中单元单元由四个硅方块组成，排列成二维阵列，共振特性可通过调整不同方块的边长差异来控制。我们的超材元件实验实现了约 100 的 Q 因子和约 50% 的共振调制。该工作解决了前序设计中的常见局限，即要么实现 Q 因子超过 200 而共振调制不足 10%，导致信噪比要求挑战性，要么实现强共振调制但 Q 因子仅约 10，限制了光的约束和精细调控能力。相比之下，我们的超材元件确保了偏振无关信号在系统中保持锐利且清晰，降低了信噪比要求并提高了鲁棒性。实验显示在不同偏振角度下表现一致。这一工作为开发多功能光学器件做出了贡献，增强了 BIC 类设计在光学滤波和传感等领域的实际应用潜力。
引用
@article{arxiv.2411.05644,
title = {Polarization-independent metasurfaces based on bound states in the continuum with high Q-factor and resonance modulation},
author = {Xingye Yang and Alexander Antonov and Andreas Aigner and Thomas Weber and Yohan Lee and Tao Jiang and Haiyang Hu and Andreas Tittl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.05644},
year = {2024}
}