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具有弹性回音壁模式的局部表面等离子体共振的纳米机械调制腔
机械振动的色散限制了纳米光机械调制。在这项工作中，我们提出了一种利用弹性局部共振（也称为回音壁模式 (WGM)）的光机械调制。我们发现我们的结构支持两个四极和两个六极弹性 WGM，它们是非色散的，以避免位移场局域在金纳米盘 (AuND) 上时产生损耗。我们通过数值证明局域表面等离子体共振 (LSPR) 和 WGM 之间的耦合与弹性模式的对称位移和 AuND 中声子模式的强隔离有关。通过计算四个 WGM 在不同变形下偶极 LSPR 的波长偏移来评估调制的幅度。对这四个 WGM 进行详细比较使我们能够确定耦合效率更高的 WGM。此外，这种同时限制产生了大的声-等离子体耦合，可用于设计具有等离子体响应的新型机械传感器，作为新型声-等离子体装置的潜在应用和创新。
回音壁模式促进穿孔介电微球中光学回流增强
介电微球内的光能流通常与光波矢量同向。同时，如果微球中的光场与高质量空间本征模式（回音壁模式 - WGM）之一共振，则阴影半球中会出现反向能量流区域。由于增加了光学捕获潜力，该区域具有相当大的实际意义。在本文中，我们考虑了一个沿粒子直径制造的带有充气单针孔的穿孔微球，并对纳米结构微球中 WGM 激发的特性进行了数值分析。针孔隔离了共振模式的能量回流区域，并将穿孔微球变成了高效的光镊。据我们所知，这是第一次揭示 WGM 共振时针孔中回流强度的多次增强，并讨论了其操纵方式。
可追踪的回音壁 2D 有限元模拟...
摘要 — 本文介绍了如何配置一个流行的、商业上可用的软件包，用于解决基于有限元方法 (FEM) 的偏微分方程 (PDE)，以有效地计算轴对称介电谐振器的回音壁 (WG) 模式的频率和场。该方法具有可追溯性；它利用 PDE 求解器接受所谓“弱形式”中麦克斯韦方程解的定义的能力。提供了用于估计 WG 模式的体积、填充因子以及在封闭（开放）谐振器的情况下的壁（辐射）损耗的相关表达式和方法。由于没有施加横向近似，即使对于低、有限方位角模式阶的准横向磁/电模式，该方法仍然准确。通过对几个非平凡结构进行建模，证明了该方法的通用性和实用性：（i）两个不同的光学微腔[一个由二氧化硅制成的环形，另一个是AlGaAs微盘]；（ii）三阶蓝宝石：空气布拉格腔；（iii）两个不同的低温蓝宝石WG模式谐振器；（ii）和（iii）都在微波X波段工作。通过将（iii）之一拟合到一组测量的谐振频率，可以估算出蓝宝石在液氦温度下的介电常数。
可追踪的回音壁 2D 有限元模拟...
摘要 — 本文介绍了如何配置一个流行的、商业上可用的软件包，用于解决基于有限元方法 (FEM) 的偏微分方程 (PDE)，以有效地计算轴对称介电谐振器的回音壁 (WG) 模式的频率和场。该方法具有可追溯性；它利用 PDE 求解器接受所谓“弱形式”中麦克斯韦方程解的定义的能力。提供了用于估计 WG 模式的体积、填充因子以及在封闭（开放）谐振器的情况下的壁（辐射）损耗的相关表达式和方法。由于没有施加横向近似，即使对于低、有限方位角模式阶的准横向磁/电模式，该方法仍然准确。通过对几个非平凡结构进行建模，证明了该方法的通用性和实用性：（i）两个不同的光学微腔[一个由二氧化硅制成的环形，另一个是AlGaAs微盘]；（ii）三阶蓝宝石：空气布拉格腔；（iii）两个不同的低温蓝宝石WG模式谐振器；（ii）和（iii）都在微波X波段工作。通过将（iii）之一拟合到一组测量的谐振频率，可以估算出蓝宝石在液氦温度下的介电常数。
如何模拟介电质的回音壁模式...
波导和谐振器中的麦克斯韦方程可以通过有限元法 (FEM) 4,5 或其众多替代方法中的任何一种来求解。6–13 本文并未声称 FEM 作为建模工具具有卓越的效率或灵活性，尽管它的便利性和可访问性已在目前应用它的几个商业上成功的软件平台 14,15 中得到体现。无论使用哪种方法，完整表示麦克斯韦方程（以便同时求解所有三个场分量）所需的编码/配置工作量都可能很大，并且已被各种商业软件应用程序或附加模块所吸收。13–15 然而，据作者所知，没有这样的应用程序可以直接配置为利用圆形 WGM 已知的方位角依赖性，即。exp ( ± i Mφ ) ，其中 M（≥ 0 的整数）是模式的方位角模式阶数，φ 是方位角坐标。因此，没有侵入式黑客攻击，没有人能够实现从 3D 到 2D 的计算优势问题简化。流行的 MAFIA/CST 包 13 基于“有限积分法”，16 就是一个很好的例子； 17 就数值效率而言，最好的办法是模拟径向电壁和磁壁之间的“楔形”[在方位角域 Δ φ = π/ (2 M ) 宽]。18
如何模拟介电质的回音壁模式...
波导和谐振器中的麦克斯韦方程可以通过有限元法 (FEM) 4,5 或其众多替代方法中的任何一种来求解。6–13 本文并未声称 FEM 作为建模工具具有卓越的效率或灵活性，尽管它的便利性和可访问性已在目前应用它的几个商业上成功的软件平台 14,15 中得到体现。无论使用哪种方法，完整表示麦克斯韦方程（以便同时求解所有三个场分量）所需的编码/配置工作量都可能很大，并且已被各种商业软件应用程序或附加模块所吸收。13–15 然而，据作者所知，没有这样的应用程序可以直接配置为利用圆形 WGM 已知的方位角依赖性，即。exp ( ± i Mφ ) ，其中 M（≥ 0 的整数）是模式的方位角模式阶数，φ 是方位角坐标。因此，没有侵入式黑客攻击，没有人能够实现从 3D 到 2D 的计算优势问题简化。流行的 MAFIA/CST 包 13 基于“有限积分法”，16 就是一个很好的例子； 17 就数值效率而言，最好的办法是模拟径向电壁和磁壁之间的“楔形”[在方位角域 Δ φ = π/ (2 M ) 宽]。18