可调节的谐振峰对于在生物传感,过滤和光学通信中的高精度光子设备是必需的。在这项研究中,我们专注于具有不同时期的双ribbon二维金光栅,并详细检查了不同的光栅时期的瑞利条件,以了解共振波长的激发。我们在不对称的双丝带金光栅上展示了可调节的共振行为,周期为400至600 nm。该结构由二硫化钼(MOS 2)单层上的亚波长金带组成,并由二氧化硅底物支撑。在可见的谐振波长时,对场分布的分析揭示了表面等离子体(SP)激发,并伴随着传播衍射顺序转化为evaneScent的波。当谐振峰出现在透射衍射顺序消失的波长下时,SP会在MOS 2-戈尔德色带界面和传输域内激发。相比之下,通过消失反射衍射顺序,SP在金带空气界面和反射域中激发。了解SP激发波长突出了这些光栅对可调纳米级光子设备的潜力。它们的精确共振控制和简单的制造使其适合可扩展的光学应用。
1 Laboratoire Charles Coulomb(L2C),UMR 5221 CNRS-UniversitédeMontpellier,F-34095法国Montpellier,法国2,2美国机械和工业工程系,东北大学,波士顿,波士顿,马萨诸塞州波士顿,马萨诸塞州02115,美国3美国化学工具部,美国4.2115。 Physics, The Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong, China 5 William Mong Institute of Nano Science and Technology, The Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong, China 6 Center for Metamaterial Research, The Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong, China 7 Institut Universitaire de France, 1 Rue Descartes,巴黎Cedex 05,F-75231,法国
1. 简介光学活性有机材料的图案化是众多涉及有机发射极的应用的关键特征。有机材料的图案化通常使用软光刻工艺实现 [1,2],因为微电子领域中使用的传统光刻技术通常与敏感材料不兼容 [3]。尽管如此,软光刻通常需要复杂的层转移和表面化学,这取决于预想的器件结构。染料光漂白代表了一种替代的结构化方法。通常,光漂白被认为是有机发射极的限制 [4,5]。但是,可利用此特性来抑制染料的发射和吸收 [6],这可用于控制染料特性以实现强耦合应用 [7]。在本文中,我们提出了一种基于染料层局部光漂白 [7,8] 的新方法,从而无需复杂的光刻处理即可获得微结构有机材料。此外,我们利用工业激光写入器对材料进行局部光漂白。与所有无掩模光刻方法(例如基于空间光调制器的光刻 [9,10])一样,这种用途广泛的技术可以轻松制造任何类型的微结构平面几何形状。此外,光漂白方法的主要兴趣之一是它只改变吸收波长范围内的光学指数 [7]。因此,获得的结构强烈依赖于波长。为了验证我们方法的效率,我们建议将这一概念应用于制造不同形状和周期的波长选择性光栅。这种简单的加工技术可以作为先前描述的选择性波长光栅制造方法 [11–15] 的便捷替代方法,例如多重干涉 [11–13]、胆甾液晶 [14,15] 或等离子体系统 [16,17]。
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摘要 表面等离子体共振 (SPR) 传感器对于生物传感和环境监测等各种应用领域的高灵敏度、无标记检测至关重要。本研究使用严格耦合波分析 (RCWA) 研究了基于衍射光栅的 SPR 传感器的灵敏度和性能。分析重点关注由铜、金和银组成的单层和双层金属结构。结果表明,单层银传感器的灵敏度最高,为 169.37°/RIU,其次是金和铜,灵敏度分别为 168.4°/RIU 和 167.9°/RIU。此外,为了提高稳定性和可靠性,引入了双层配置,将一种金属的保护涂层覆盖在另一种金属上。在双层配置中,银-铜表现出最高的灵敏度,为 175°/RIU,其次是银-金,灵敏度为 173.25°/RIU,金-铜的灵敏度为 168.5°/RIU。这项研究证实了双金属 SPR 传感器实现卓越灵敏度和稳定性的潜力,突出了其在先进检测系统中的适用性。对材料特性和传感器性能之间相互作用的新见解为设计下一代等离子体传感器提供了路线图。
量子计算利用量子比特的量子现象(叠加和纠缠)执行复杂的计算任务 [4]。在过去的几十年中,各种各样的量子比特已经被实现,包括超导量子比特 [2],[5],半导体量子点 [6],[7] 和捕获离子量子比特 [8]。在上述量子比特中,捕获离子量子比特因其在量子纠缠中的高保真度而备受关注,因为捕获离子本质上是相同的 [9]。为了将捕获离子量子比特应用于量子计算设备,霍尼韦尔将 QCCD(量子电荷耦合器件)架构实现到可编程捕获离子量子计算机中。在 QCCD 中,捕获离子量子计算机可以通过将离子阱与用于量子比特光学寻址的光电元件集成到一个紧凑的独立设备中来实现。据报道,QCCD 实现了 2 4 的量子体积测量,并且几乎不存在串扰 [10]。
光涡流具有通过利用轨道角动量的额外自由度来增加数据容量的巨大潜力。另一方面,各向异性2D材料是对未来综合偏振敏感光子和光电设备的有希望的构建块。在这里,用在超薄2d仙境植物燃料上构图的叉全息图证明了高度各向异性的第三谐波光学涡流束的产生。表明,各向异性非线性涡流束的产生可以独立于叉形方向相对于晶体学方向而实现。此外,2D叉全息图旨在产生具有不同各向异性反应的不同拓扑电荷的多个光学涡旋。这些结果铺平了迈向基于2D材料的各向异性非线性光学设备,用于光子整合电路,光学通信和光学信息处理。
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摘要 我们研究了腔体磁力学系统内的磁力学诱导光栅 (MMIG) 现象,该系统包括磁振子(铁磁体中的自旋,例如钇铁石榴石)、腔微波光子和声子 (Li et al 2018 Phys. Rev. Lett. 121 203601)。通过应用外部驻波控制,我们观察到探测光束传输轮廓的变化,这表明存在 MMIG。通过数值分析,我们探索了探测场的衍射强度,研究了腔体磁振子之间相互作用、磁振子-声子相互作用、驻波场强度和相互作用长度的影响。MMIG 系统利用磁振子的独特属性以及具有长相干时间和自旋波传播等属性的集体自旋激发。这些独特的特性可在 MMIG 系统中得到利用,用于信息存储、检索和量子存储器的创新应用,提供各种阶数的衍射光栅。
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