基于 van der Waals 层状波导的极化子非线性近场光谱

层状 van der Waals 材料为芯片上波导和集成光子电路的开发提供了新机遇。在强光-物质耦合 regime 下，其非线性响应可显著增强，这对于开发主动光子器件至关重要。然而，探测亚波长厚度结构中波导模式的非线性性质具有挑战，因为它们无法直接从远场访问。本文应用一种新型基于 GaP 固体浸没透镜和 femtosecond 激光激发的非线性近场光谱技术，用于研究单层 WS$_2$ 封装在 hBN 下强光-物质耦合 regime 下导向模式的非线性性质。我们揭示了具有约 50 meV Rabi Splitting 的极化子形成，并演示了泵浦引起的从强耦合到弱耦合的转变。我们的结果表明，极化子共振饱和和展宽导致导向极化子表现出有效的非线性响应，可用于开发紧凑型 van der Waals 光子开关和调制器。