支持多种准连续域束缚态以进行简并四波混频的硅超表面

支持准连续域束缚态 (qBICs) 的介质超表面能够在可见光和近红外范围内实现具有高场增强和窄线宽共振。当超原子的几何形状偏离对称性保护的 BIC 条件发生畸变时，就会出现这种共振，通常一个给定设计可以维持一个或两个这样的状态。在本工作中，我们引入了一种硅-on-二氧化硅超表面，它在近红外区域同时支持多达四个 qBIC 共振。这是通过在椭圆圆柱阵列上结合多种对称性破缺畸变实现的。通过泵浦其中两个共振，实验上实现了简并四波混频的非线性过程。通过将非线性响应与无图案硅薄膜的响应进行比较，揭示了纳米结构介质内部的近场增强。所展示的结果证明了对多个 qBIC 的独立几何控制及其通过波混频过程的相互作用，为纳米光子学开辟了新的研究途径，并在信息复用、多波长传感和非线性成像方面具有潜在应用。