在时域理解epsilon近零材料的非线性光学响应
光学
2024-12-19 v1 计算物理
摘要
有源纳米光子学技术的前景依赖于光在纳米尺度的限制与控制。通过等离子体激元、介电谐振腔和波导的限制，可辅以利用其非线性效应控制光学性质的材料。透明导电氧化物（TCOs）在其近零介电常数光谱区域、飞秒时间尺度上表现出强光学非线性。充分利用对非线性响应的控制需要更深入理解该过程。为此，我们发展了TCOs非线性光学响应的自洽时域模型，并将其实现于三维时域有限差分代码中。我们针对近期发表的强激光辐照氧化铟锡（ITO）薄膜的实验结果，比较并调谐了我们的仿真工具。最后，通过模拟ITO基等离子体超表面的强激光辐照，我们展示了我们方法的全部威力。正如预期，我们发现并验证了ITO基超表面相对裸ITO薄膜的非线性响应显著增强。因此，我们的工作实现了基于epsilon近零材料的定量纳米光子学设计。
引用
@article{arxiv.2110.14806,
title = {Understanding the nonlinear optical response of epsilon near zero materials in the time-domain},
author = {Joshua Baxter and Adriana Pérez-Casanova and Luis Cortes-Herrera and Antonio Calà Lesina and Israel De Leon and Lora Ramunno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.14806},
year = {2024}
}