基于三聚体全介电超表面中环偶极模的对称性分析

在此,我们讨论由介电盘的三聚体或双三聚体簇组成的全介电超表面中对称性保护环偶极模的激发条件。此类超表面由于高品因子谐振系统中空间受限的光而允许增强的光-物质相互作用。为描述簇中存在的环模特性,我们使用磁偶极矩近似、群论方法、群表示论、对称性适配线性组合方法和电路理论。为验证所得理论结果,我们进行了全波数值模拟和微波实验。特别地,我们已表明环偶极模作为三聚体的准暗态出现。它可由线偏振波的场在超表面中激发,前提是三聚体的对称性被适当降低。在超表面中,环偶极模的性质主要由单个三聚体的参数决定,而非阵列周期性的结果。双三聚体中环偶极模的耦合可以成键和反成键两种方式出现,导致净环偶极矩的不同阶数。由于这些模独特的场构型,所提出的超表面可被视为用于增强吸收、非线性开关和传感的高效光-物质相互作用平台。