光子跨膜对纳米级光的特殊控制,促进了从生物传感的应用,非线性光学的应用到光催化。许多元信息,尤其是共鸣的元素,依靠周期性来形成集体模式,这使它们受到有限尺寸影响,缺陷和边缘效应的影响,在应用水平上具有相当大的负面影响。这些方面对于连续体(BIC)元信息中的准结合状态尤其重要,由于高质量因素和强大的接近局部增强,集体模式对扰动高度敏感。在这里,使用散射扫描接近局部光学显微镜(S-SNOM)与新的图像处理技术结合使用散射扫描,在单个谐振器水平上的准BIC跨面上的模式形成。发现,准BIC模式的最小大小为10×10单元的细胞形成,比远距离测量值所预期的要小得多。此外,还表明谐振器,缺陷和边缘状态的耦合方向在准BIC模式下显着影响。这项研究是跨境的遥远和近距离响应之间的联系,具有优化空间足迹和活性区域的关键见解,具有增强应用(例如催化和生物光谱和生物镜检查)的希望。
摘要:总和频率产生(SFG)具有多个应用,从光源到成像,其中有效的转换需要较长的相互作用距离或二次非线性材料中的较大的浓度。metaSurfaces为增强SFG的基本途径提供了与集成超薄平台的极端领域增强的共鸣。在这项工作中,我们为纳米图案的元表面进行多个客观拓扑优化的一般理论框架,以促进高效sfg并同时选择发射方向并量身定制元清化方向。基于此框架,我们提出了新颖的跨表面设计,展示了最终功能,以转化从成像到极化法的外观非线性发光的光线。例如,我们的一个元面积产生高度极化和方向性的SFG发射,其效率超过0.2 cm 2 gw-1在10 nm信号工作带宽中。
*通讯作者:Muyi Yang,固态物理研究所,弗里德里希·席勒大学Jena,Max-Wien-Platz 1,07743 Jena,德国;弗里德里希·席勒(Friedrich Schiller)大学Jenafriedrich Schiller大学耶拿(Jena),Albert-Einstein-STR的ABBE光子学中心应用物理学研究所。15,07745德国耶拿;和Max Planck Photonics,Hans-Knöll-Straße1,07745德国Jena,电子邮件:muyi.yang@uni-jena.de。https://orcid.org/0000-0002-1738-4536 Maximilian A. Weissflog,应用物理研究所,Abbe Photonics,Friedrich Schiller University,Albert-Einstein-STR。15,07745德国耶拿;以及汉斯·斯特拉斯(Hans-Knöll-Straße)1,07745德国耶拿(Jena),麦克斯·普朗克(Max Planck)光子学院。https://orcid.org/0000-0002-3091-1441 Zlata Fedorova,固态物理研究所,弗里德里希·施莱尔·史列尔(Friedrich Schiller Uni-Cersity Jena),Max-Wien-Platz 1,07743 Jena,德国Jena,德国;和应用物理研究所,Abbe光子学中心,弗里德里希·席勒大学(Friedrich Schiller)大学耶拿,阿尔伯特·恩斯坦 - 斯特(Albert-Einstein-STR)。15,07745德国耶拿,安吉拉·贝雷达(Angela I. Barreda),固态物理研究所,弗里德里希·席勒(Friedrich Schiller Uni-Cersity),耶拿(Jena),马克斯 - 韦恩·普拉茨(Max-Wien-Platz)1,07743德国耶拿(Jena);弗里德里奇(Friedrichschilleruniversityjena),阿尔伯特·埃因斯坦(Albert-Einstein-STR),弗里德里希(Friedrichschilleruniversityjena)应用物理学研究所。15,07745德国耶拿;以及AVDA马德里大学卡洛斯三世分校的展示和光量应用程序。de la大学,30岁,莱加纳,28911马德里,西班牙,斯特凡·伯纳,应用物理研究所,阿贝·光子学院,弗里德里希·席勒大学耶拿,阿尔伯特·史特恩·斯特林。15,07745德国耶拿;和麦克斯·普朗克(Max Planck)摄影学院,汉斯·斯特拉斯(Hans-Knöll-Straße)1,07745德国耶拿(Jena)15,07745 Jena,Ger-许多Falk Eilenberger和Thomas Pertsch,Applied Physics研究所,Abbe Photonics,弗里德里希·席勒大学Jena,Albert- Einstein-STR。15,07745德国耶拿; Max Planck Photonics,Hans-Knöll-Straße1,07745 Jena,德国;和弗劳恩霍夫(Fraunhofer)应用光学和精密工程IOF,Albert-Einstein-Straße7,07745 Jena,德国伊萨贝尔·斯塔德(Isabelle Staude),固体状态研究所,弗里德里希·施莱尔·施莱尔·席勒(Friedrich Schiller Uni-Versity)弗里德里奇(Friedrichschilleruniversityjena),阿尔伯特·埃因斯坦(Albert-Einstein-STR),弗里德里希(Friedrichschilleruniversityjena)应用物理学研究所。
声子极化子能够实现红外光的波导和定位,具有极强的限制性和低损耗。通常使用互补技术(例如近场光学显微镜和远场反射光谱)来探测此类极化子的空间传播和光谱共振。这里,介绍了红外-可见和频光谱显微镜作为声子极化子光谱成像的工具。该技术同时提供亚波长空间分辨率和高分辨率光谱共振信息。这是通过使用可调红外激光共振激发极化子和对上转换光进行宽场显微镜检测来实现的。该技术用于对 SiC 微柱超表面中局部和传播表面声子极化子的杂交和强耦合进行成像。光谱显微镜允许通过角度相关共振成像同时测量动量空间中的极化子色散,并通过极化子干涉测量法在实空间中测量极化子色散。值得注意的是,可以直接成像强耦合如何影响极化子的空间定位,而这是传统光谱技术无法实现的。在强耦合阻止极化子传播到超表面的激发频率下观察到边缘态的形成。该技术适用于具有破坏反演对称性的广泛极化子材料,可用作快速、非微扰工具来成像极化子杂化和传播。
metasurfaces由于使用定期布置的纳米结构,可以随意调节电磁波,因此为下一代光学设备打开了通往下一代光学设备的门。然而,元时间通常具有固定的纳米结构几何形状的静态光学响应,这通过替换常规的光学组件来实施向技术的过渡带来挑战。为了解决此问题,液晶(LCS)已被积极地用于使用可调节的双折射物实时设计可调的跨面。在这里,我们回顾了有关LC可调式元面的最新研究,这些研究被归类为波前调整和光谱调整。与对可调式跨面的众多评论相比,该评论深入探讨了LC集成的元整日的最新发展。在这篇综述结束时,我们简要介绍了有关LC驱动的元信息的最新研究趋势,并提出了改善LCS的进一步说明。我们希望这篇评论能够加速新的和创新的LC-POW设备的开发。
非线性介电元面积提供了一种有希望的方法来控制和操纵纳米级的频率转换过程,从而促进了基础研究的进步以及在光子学,激光和感应中的新实践应用的发展。在这里,我们采用了由中心的非定形硅制成的对称性交叉的元面积,以共同增强二阶和三阶非线性光学响应。在连续和引导模式的共振中利用光学准结合状态的丰富物理学,我们通过严格的数值计算全面研究表面和批量效应对第二谐波产生(SHG)的相对贡献,以及对来自meta-atoms的第三谐波发电(THG)的大量贡献。接下来,我们在实验上实现了具有高质量因素的特殊共振,这极大地增强了光 - 互动,导致SHG增强量约550倍,THG增加了近5000倍。观察到理论预测与实验测量之间的良好一致性。为了对所研究的非线性光学过程的物理学进行更深入的见解,我们进一步研究了非线性发射与跨表面的结构不对称之间的关系,并揭示了由线性敏锐的共振产生的产生的谐波信号非常依赖于元元素的非元元素。我们的工作提出了一项富有成果的策略,以增强谐波产生并有效地控制全dielectric Metasurfaces的不同顺序谐波,从而能够发展有效的有效的主动光子Nan-osevices。
非线性介电元面积提供了一种有希望的方法来控制和操纵纳米级的频率转换过程,从而促进了基础研究的进步以及在光子学,启动和感应中的新实践应用的发展。在这里,我们采用了由中心的非定形硅制成的对称性交叉的元面积,以共同增强二阶和三阶非线性光学响应。在连续和引导模式的共振中利用光学准结合状态的丰富物理学,我们通过严格的数值计算全面研究表面和批量效应对第二谐波产生(SHG)的相对贡献,以及对来自meta-atoms的第三谐波发电(THG)的大量贡献。接下来,我们在实验上实现了具有高质量因素的光学共振,这极大地增强了轻度相互作用,导致SHG增强功能约为550倍,THG增加了近5000倍。观察到理论预测与实验测量之间的良好一致性。为了对所研究的非线性光学过程的物理学进行更深入的见解,我们进一步研究了非线性发射与跨表面的结构不对称之间的关系,并揭示了由线性敏锐的共振产生的产生的谐波信号非常依赖于元元素的非元元素。我们的工作提出了一项富有成果的策略,以增强谐波产生并有效地控制全dielectric Metasurfaces的不同顺序谐波,从而能够发展有效的有效的主动光子Nan-osevices。
光学非转录表现为相反的激发方向的光的传播差异。非重生光学器件传统上是通过基于法拉第旋转的相对较大的组件(例如光学隔离器)实现的,从而阻碍了光学系统的微型化和整合。在这里,我们通过跨表面的自由空间非偏置传输,该跨表面由由二氧化硅与二氧化钒杂交的二维纳米孔阵列组成(vo 2)。这种效果来自谐振器支持的MIE模式之间的磁电耦合。纳米孔子的非转化响应无需外部偏见而发生;取而代之的是,互惠因触发vo 2相变的入射光即以一个方向的速度而损坏。非偏置传输是在λ= 1.5 µm附近的电信范围内覆盖100 nm以上的宽带。每个纳米架单位电池的体积仅占据〜0.1λ3,跨表面厚度的测量约为半微米。我们的自偏纳米唱片剂在150 w/cm 2或每纳米甲孔子的速度上表现出非股骨的强度下降到非常低的强度。我们估计皮秒级传输降落时间和亚微秒尺度的传输升高。我们的示范将低功率,宽带和无偏见的光学非转录带给纳米级。
摘要:超表面作为由亚波长结构构成的人工材料,具有强大的调控线性和非线性光场的能力,极大地推动了纳米光子学的发展。最近,等离子体超表面已被证明可以作为可饱和吸收体(SA),其调制性能远高于其他SA,表现出优异的非线性偏振传递函数。然而,由于等离子体共振的偏振依赖性,超表面饱和吸收体的工作带宽通常很窄,不利于宽带超快激光的产生。本文,我们提出了一种银双纳米棒等离子体超表面,实现了稳定的宽带饱和吸收,这归功于双棒结构独特的间隙共振模式。泵浦光同时激发精心排列的银纳米棒上的偶极共振和纳米棒对之间的间隙模式,提高了超表面可饱和吸收体的响应带宽。通过将超表面插入光纤激光器腔内,分别获得了工作在1.55和1.064 μ m处的稳定脉冲序列。该工作不仅进一步释放了超表面在超快激光领域的潜力,也为宽带非线性器件的设计提供了新的思路。关键词:等离子体超表面,宽带,可饱和吸收体,超快激光器,光纤激光器
全球抗菌素抗性(AMR)构成了重大的公共卫生威胁,尤其是在医疗保健环境中,控制抗菌基因的传播至关重要。虽然人与人之间的传播仍然是医疗保健相关感染(HAI)的主要途径,但医院表面是抗菌抗菌微生物的关键储层。定期清洁和对这些表面的消毒至关重要。用于消毒医院表面的微生物产品已成为对抗Hais和AMR的有前途的工具。但是,对32个出版物的审查发现了不一致和潜在风险。共有15个出版物包括基于医院的试验,而其余的则是体外或原位测定,评论,书籍章节或评论。在大多数基于医院的研究中,未鉴定出特定的应用微生物菌株,并且使用“益生菌”一词不准确。这些产品主要具有来自芽孢杆菌和Priestia属的孢子,这些孢子主要假设通过竞争性排除来起作用。大多数基于医院的研究表明,基于微生物的产品的应用导致表面上的病原体显着降低,从而导致医疗保健相关感染(HAIS)的发生率降低。但是,需要进一步的研究来了解基于微生物的消毒剂的有效性,作用机理和安全性。应变水平识别对于安全评估至关重要,但是许多审查的产品缺乏此信息。因此,在现有的监管框架内需要进行严格的安全评估,以确保基于微生物的清洁产品在医疗机构中的功效和安全性。