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拓扑异常光透射

光学 2022-06-03 v3 材料科学

摘要

现有将光引入纳米尺度的技术——近场扫描光学显微镜——的吞吐量效率极低,仅为约10^(-4)至10^(-5)或更低。我们报道了一种宽带、拓扑、单向导波结构,无需绝热锥形过渡,原则上可在其末端通过无结构的单(POTUS)任意亚衍射狭缝实现近乎完美(理想情况下约100%)的光透射。具体而言,对于宽度仅为lambda_eff / 72(lambda_0 / 138)的狭缝,所获得的归一化透射系数达到1.52;而对于仅单向(非拓扑)器件,通过lambda_eff / 21(约lambda_0 / 107)狭缝的归一化透射达到1.14——两者均仅受本征材料损耗限制,且狭缝处零反射。在理想条件下,相关的近乎完美光学异常透射(POET)在波动物理学与工程的众多领域中,对高效率、最大吞吐量的纳米显微镜和热辅助磁记录器件具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.12280,
  title  = {Topological Extraordinary Optical Transmission},
  author = {K. Baskourelos and O. Tsilipakos and T. Stefański and S. F. Galata and E. N. Economou and M. Kafesaki and K. L. Tsakmakidis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12280},
  year   = {2022}
}

备注

10 pages, 4 figures