振动耦合至Epsilon近零波导模式
光学
2020-03-09 v1 应用物理
摘要
Epsilon 近零模式提供极端场增强，可用于发展增强型传感方案。然而，增强光谱学的演示主要利用了表面极化激元，这大多是由于将振动跃迁耦合到体受限的 epsilon 近零模式存在挑战。在此，我们制备了 4H-SiC 的高深宽比光栅（高度达 24.8 um，节距大于 5 {\mu}m），其共振模式耦合到横磁与横电入射场。这些对应于向下传播进入衬底的类金属-绝缘体-金属波导模式。由波导有限长度形成的腔体允许对入射红外光的强吸收（>80%），品质因数超过 90，其中包括有效介电常数 {\epsilon}eff=0.0574+0.008i 的 epsilon 近零波导模式。电磁场在光栅齿间间隙内的局域化提示了一个研究液体环境中振动耦合新平台的机会，具有增强光谱学的潜在前景。我们展示这些模式在无水与水环境中均被支持，且高深宽比光栅与周围液体中的振动跃迁相干耦合。
引用
@article{arxiv.2001.02721,
title = {Vibrational Coupling to Epsilon-Near-Zero Waveguide Modes},
author = {Thomas G. Folland and Guanyu Lu and A. Bruncz and J. Ryan Nolen and Marko Tadjer and Joshua D. Caldwell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.02721},
year = {2020}
}
备注
ACS Photonics (2020)