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扭曲介质亚结构中的共振螺旋二色性

光学 2025-08-26 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

圆二色性源于与自旋角动量相反的光场相互作用,已成为分子表征的基本工具。与此同时,螺旋二色性(HD)——即对携带相反轨道角动量(OAM)的涡旋光束的二色性响应——提供了另一种探测手性分子和光子结构的方法。先前的 HD 实现局限于非共振光-物质相互作用下的手性微-纳米结构,使共振 HD 的实现鲜为人知。本文提出了扭曲介质亚结构的设计与实现,由旋转的硅三角形纳米结构阵列构成,利用具有数十倍高品质因子的非局域光子模式,实现对 OAM 值最高达 1010 的强共振 HD。我们实验演示了针对强聚焦 OAM 光束的共振增强 HD,其拓扑电荷范围为 1133。我们的发现为涉及 OAM 光束的共振纳米光子学铺平了道路,释放了结构光在分子传感、光学成像、非线性光学和光学数据存储等应用中的全部潜能。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.14173,
  title  = {Resonant helical dichroism in twisted dielectric metastructures},
  author = {Yiyuan Wang and Chi Li and Haoyi Yu and Stefan A. Maier and Jinhui Shi and Haoran Ren and Kirill Koshelev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.14173},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 4 figures