非厄米系统中的极点与零点：在光子学中的应用
光学
2024-01-17 v2 介观与纳米尺度物理
计算物理
摘要
共振对于理解光子系统中光与物质的相互作用至关重要。非厄米系统的实频响应依赖于复值共振频率，即电磁响应函数的极点。响应函数的零点常用于器件设计，因为零点可位于靠近实轴处，对散射特性产生显著影响。尽管已有方法确定极点位置，但缺乏在光子系统中寻找零点的适当方法。我们提出了一种基于电磁量围道积分计算极点与零点的方法。这也使得能够提取对几何或其他参数的灵敏度，从而实现高效器件设计。该方法应用于纳米光子学中的一个热点实例——受照超表面，其中利用基于留数的模态展开探讨了由底层共振极点产生的反射零点。该理论的通用性与简洁性使其可直转移至物理学其他领域。我们期望零点的便捷获取将催生光子学及其他领域的新计算机辅助设计方法。
引用
@article{arxiv.2307.04654,
title = {Poles and zeros in non-Hermitian systems: Application to photonics},
author = {Felix Binkowski and Fridtjof Betz and Rémi Colom and Patrice Genevet and Sven Burger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.04654},
year = {2024}
}