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oe1(光电查) - 科学论文

72 条数据
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  • 可见光波段光子晶体单层板中双周期矩形孔阵列的连续态束缚态

    摘要： 我们研究了一种光子晶体（PhC）薄板中支持的光学束缚态连续体（BICs），该薄板嵌入了两组平行且垂直方向相互嵌套的周期性矩形孔阵列。研究表明，两种结构类型中均可发现可调谐的非Γ点BICs，但Γ点BICs仅能在平行结构中获得。两类结构的品质因数（Q因子）均极高，超过10^5。可调谐的非Γ点BICs可通过结构参数进行调控。特别值得注意的是，对于两类结构，共振波长对周围介质折射率变化的敏感度都非常高，且通过改变环境折射率可调节非Γ点BICs。上述结果与有限时域差分法（FDTD）和时域耦合模理论（CMT）高度吻合，有助于基于光学BICs设计各类新型光学应用中的实用谐振元件。

    关键词： 双周期矩形孔阵列、光子晶体、法诺共振、连续体中的束缚态

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用纳米压印技术制备的大面积磁性超材料中的法诺共振现象

    摘要： 我们通过实验与理论研究了基于精心设计的Ag-SiN-Ag构型、采用纳米压印光刻技术制备的大面积磁性超表面中的类法诺共振现象。该磁性超材料的反射光谱呈现出非对称线型特征。通过色散关系与电磁场分布分析阐明了其物理机制：测量与计算所得的色散关系均表明，该磁性超材料中存在磁谐振模式与表面晶格模式共存，二者的耦合导致了反射光谱的非对称轮廓。电磁场分布计算结果进一步证实了该磁性超材料中的耦合现象。本工作有望显著推动超材料在传感、激光及光学器件设计等领域的应用。

    关键词： SPP（表面等离子体激元）、磁共振、法诺共振、表面晶格共振、磁性超材料

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于双层超表面的轻质超宽带雷达散射截面减缩结构

    摘要： 本文提出了一种基于双层超表面的轻量化雷达散射截面（RCS）减缩结构设计。该结构由PMI泡沫隔开的两层超表面组成。为扩展带宽，首先设计了分别工作于两个频段的圆极化（CP）波单元结构，随后将其组合为双层超表面的单元结构。该超表面预期可在两个连续频段工作，但由于两单元结构间的耦合效应产生法诺共振，阻碍了频段合并。为此我们调节底层单元结构的谐振频率以抑制法诺共振，最终获得合并频段。将该组合单元结构以棋盘格构型排布后，可在超宽带范围（4.5-16.5GHz）实现超过10dB的RCS减缩。我们设计、制作并测试了轻量化原型（面密度726g/m2），仿真与实验结果均验证了设计方案。本工作为在不牺牲效率前提下扩展RCS减缩工作频段提供了有效方法。

    关键词： 超表面、超宽带、法诺共振、雷达散射截面减缩

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 纳米结构铌酸锂上的法诺共振实现高效可调谐二次谐波产生

    摘要： 二次谐波产生（SHG）是光学集成电路、非线性显微镜、激光器等应用中的重要非线性过程。由于纳米结构中典型的非线性转换效率仅为10^-5量级，其提升仍面临诸多挑战。本文从理论上展示了一种由铌酸锂（LN）条和LN圆盘构成的周期性结构，该结构基于纳米级（约300纳米）薄膜平台，可实现高效SHG。通过打破结构对称性，我们获得了品质因数高达2350的法诺共振及四十二倍的强光学场增强效应，从而实现了高达3.165×10^-4的转换效率。除产生强二次谐波信号外，研究还证明：仅需在纳米结构LN的平面电极配置上施加0.444V电压，即可在保持较高转换效率的同时，将SH波长调谐范围控制在1纳米内。这种具有高非线性转换效率的结构有望应用于单分子荧光成像、高分辨率非线性显微镜及有源紧凑型光学器件。

    关键词： 谐波产生与混频、铌酸锂、法诺共振

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于Ge2Sb2Te5的栅格结构中可主动调谐的中红外法诺共振

    摘要： 已证实可通过相变材料（PCM）的介电常数变化对中红外（MIR）波段亚波长光栅的共振波长进行动态调谐。利用Ge2Sb2Te5（GST）层的中间相态可获得反射峰的大幅偏移。通过严格耦合波分析（RCWA）方法验证了法诺共振（FR）的激发。实现了晶格共振约1.9微米（10.9微米-12.8微米）范围Δλ的非易失性调谐。通过改变几何参数及入射角也能实现显著的法诺共振光谱调谐。这种在技术重要的中红外波段具有宽范围可调特性的法诺共振，为众多传感、成像和检测应用提供了高分辨率滤波器。

    关键词： 法诺共振、相变材料、中红外

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 控制多层介质光栅中的法诺共振以实现光学双稳态器件

    摘要： 本文报道并数值研究了多层介质光栅（MDGs）中产生的法诺共振的光谱特性。我们考察了由大量相同交替的硫系玻璃（As2S3）和二氧化硅（SiO2）多层膜构成、且结构中刻有多个光栅宽度的MDG，重点分析了品质因数（Q）和非对称因子（q）。通过调整层数和光栅宽度可实现法诺线型及其线性特性的调控，使该结构适用于多种光学应用。此外，我们展示了MDG在法诺共振处的开关/双稳态行为，与传统的洛伦兹共振结构相比，其开关强度显著降低。

    关键词： 法诺共振、二氧化硅、光学双稳态器件、硫系玻璃、多层介质光栅

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [施普林格光学科学系列] 光学与微波中的法诺共振 第219卷（物理与应用）|| 金属-介质多层结构中的光可调法诺共振

    摘要： 本文综述了金属-介质多层结构中法诺共振的最新研究进展。该多层结构中的法诺共振源于金属-介质界面支持的表面等离子体极化激元模式与三层介质系统支持的波导模式之间的耦合。衰减全反射光谱的电磁计算证实了实现法诺共振的可行性，且实验中确实观测到了预测的法诺共振。由于结构简单，该结构易于附加光功能特性。通过在波导层掺杂光功能染料分子，实现了通过光照调控法诺共振。

    关键词： 法诺共振、光调谐、表面等离极化激元、波导模式、金属-介质多层结构

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [施普林格光学科学系列] 光学与微波中的法诺共振 第219卷（物理与应用）|| 基于复谱分析的芯能级吸收谱中法诺共振研究

    摘要： 我们通过复谱分析理论研究了嵌入紧束缚链中的杂质核心吸收光谱。与共振态相关的吸收光谱轮廓原则上呈现不对称的Fano型结构，即使不存在明显的多重干涉跃迁路径。这种不对称的Fano吸收轮廓源于延伸希尔伯特空间中共振态跃迁的复数振子强度。连续态的边界条件导致自能具有强能量依赖性，从而增强了有效哈密顿量本征值问题的非线性，产生若干非解析共振态。对这些共振态的光学跃迁构成了整体吸收光谱结构。

    关键词： 法诺共振、芯能级吸收谱、复杂光谱分析、扩展希尔伯特空间、共振态

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [施普林格光学科学系列] 光学与微波中的法诺共振 第219卷（物理与应用）|| 广义光学自旋波的法诺共振激发

    摘要： 手性材料虽然以自旋形式波函数作为本征模，但由于缺乏自旋阻抗，仅凭手性材料本身无法产生光学自旋激发。迄今为止，自旋激发通常通过非保守方法（如圆二色性或磁光效应）诱导实现。本章阐述了一种基于法诺共振自旋依赖特性的光学自旋激发与控制保守方法：从建立二维和三维手性共振的自旋形式时域耦合模理论出发，通过揭示偏振域中自旋本征模与频谱域反对称法诺共振之间的关联，阐明了自旋-法诺相互作用的物理起源。通过将该自旋依赖型法诺共振系统与手性介质、圆二色介质及双折射介质等其他光学自旋材料进行对比，我们探讨了该研究成果对实现光学自旋电子学的意义——包括高选择性自旋开关和无偏振自旋操控等应用前景。

    关键词： 法诺共振、手性材料、时域耦合模理论、光学自旋、自旋电子学

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [施普林格光学科学系列] 光学与微波中的法诺共振 第219卷（物理与应用）|| 有限障碍物光散射中的法诺共振

    摘要： 有限障碍物（无论是单个粒子还是任意构型下的多个粒子）对光的散射会呈现各种共振效应。研究表明，几乎所有方向性或总光散射中的共振响应，都能通过法诺共振进行高效描述。法诺共振的一个独特特征是完全相消干涉，这可与无辐射激发（如非平凡的各向同性偶极子模式）相关联。

    关键词： 法诺共振、有限障碍物、光散射、反宇称模式

    更新于2025-09-23 15:21:21