硅纳米颗粒阵列中准连续域束缚态诱导三次谐波增强效应

• 作者: 杜芊 陈溢杭
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 高折射率介质材料 准连续域束缚态 三次谐波
• 年，卷（期）: 2021,（15）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学|ELECTROMAGNETISM, OPTICS, ACOUSTICS, HEAT TRANSFER,CLASSICAL MECHANICS, AND FLUID DYNAMICS
• 页码范围: 129-135
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20210332

摘要

由高折射率介质材料制备的亚波长人工结构, 通过电磁谐振效应为在纳米尺度操控光提供了一种有效方法. 这类结构的吸收损耗通常较低, 然而辐射损耗降低了其非线性响应的效率. 通过连续域束缚态(bound states in the continuum, BICs)可望解决这个问题. BICs是一种处于连续域内而保持局域的非常规光学态,存在于光锥线以内并且具有无限大的Q值. 本文提出通过破坏硅纳米颗粒阵列原胞的对称性将BIC转变成准BIC, 使得结构的透射谱中出现高Q的窄共振谷, 当调节泵浦波长至共振波长时, 非线性响应显著增强, 三次谐波激发的强度提高了6个数量级, 转化效率可提升至约2.6 × 10–6, 该结果有望应用于硅基光学非线性器件的设计.