石墨烯等离激元时间晶体中的慢光

为了实现对慢光群速度的控制,构建了石墨烯等离激元时间晶体慢光波导。对波导采用石墨烯等离激元时间晶体来构造用于传输的Zigzag拓扑界面通道,当结构一定时动态调节石墨烯纳米盘的外加偏置电压,即可获得若干不同时刻的色散曲线,并对相应的群速度进行研究。首先,通过对蜂窝状排列的石墨烯纳米盘的不同区域施加随时间周期性变化的偏置电压,来获得石墨烯等离激元时间晶体。当晶体时间平移对称性遭到破坏时,晶体带隙会随着时间周期性出现及消失,进而呈现出能带拓扑效应。接着,构造Zigzag拓扑界面分析不同时刻下存在的拓扑界面态及其慢光模式。然后,根据该色散曲线计算出对应的群速度。最后,通过数值仿真建立慢光波导模型,并在波导光能捕获点检测场增强过程。模拟结果表明:基于石墨烯等离激元时间晶体所设计的波导可以实现很好的慢光传输效果,在波导结构固定时可以动态调节光的群速度。慢光传输下光能捕获点实现了场增强效应。该慢光波导结构简单,可动态调谐,在慢光调制器件和光储存器件中具有广阔的应用前景。

基于全介质超表面高Q的双带太赫兹传感器

设计了一种由连续域束缚态控制的高灵敏度太赫兹折射率传感器。该传感器由全介质光栅构成,通过平移打破结构的对称性,可以将共振转变为高品质因子(Q因子)泄漏模共振,且线宽极窄腔模式对周围介质的折射率变化非常敏感。利用有限元方法,数值模拟了具有不同非对称参数、光栅厚度、光栅宽度以及折射率分析物的透射光谱。结果表明,该光栅超表面的Q因子达到12620,标准灵敏度为31395 nm/RIU,FOM(Figure of merit)为1000,在太赫兹范围内的高灵敏光子传感器领域具有潜在的应用。