温度不变超表面
光学
2023-01-31 v1
摘要
热效应通过若干物理机制影响材料的电子和光学性质，是各种光电子器件的基础。热光（TO）效应——折射率随温度的变化（dn/dT）——是用于可调谐光学器件（包括集成光学元件、超表面和纳米天线）的常见机制之一。然而，当需要静态固定工作时，即温度不变性能——该效应便成为缺陷，并可能随着工作温度随时间变化，通过谐振频率、振幅或相位的漂移导致不良行为。在这项工作中，我们提出了一种系统方法来减轻纳米光子器件中的热致光学波动。通过使用由两种具有相反 TO 色散（dn/dT<0 和 dn/dT>0）的材料组成的混合亚波长谐振器，我们能够补偿 TO 偏移并设计具有零有效 TO 系数（dn/dT~0）的元原子和超表面。我们展示了在宽温度范围和宽光谱带内工作的元原子和超表面中的温度不变谐振频率、振幅和相位响应。我们的结果凸显了通往温度不变纳米光子学的路径，其可在宽温度范围内提供恒定且稳定的光学响应，并应用于大量光电子器件。控制 TO 色散的符号和大小扩展了光操控的能力，并为纳米光子系统中的光学工程工具箱增添了另一层。
引用
@article{arxiv.2301.13086,
title = {Temperature Invariant Metasurfaces},
author = {Shany Zrihan Cohen and Danveer Singh and Sukanta Nandi and Tomer Lewi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.13086},
year = {2023}
}