用于增强铌酸锂中光机械耦合的混合等离子体-声子腔设计

摘要： 在铌酸锂（LN）声子晶体（Phncs）中提出了一种可实现高真空耦合率的混合等离激元-声子腔设计方案，该晶体通过打孔并涂覆薄银膜制成。通过优化几何结构，显著增强了金属/绝缘体产生的等离激元模式与声子带隙效应约束的声子模式之间的光机相互作用?；谟邢拊ǎ‵EM）的数值结果表明，在这种混合设计中，主要由移动边界效应贡献的高真空耦合率达到10^6 Hz量级，比传统光子声子晶体设计中弹光效应贡献的耦合率高出约一到两个数量级。研究结果揭示了真空耦合率如何依赖于缺陷空气孔半径、银层厚度及LN层等几何参数。这种同时实现强约束与耦合的混合设计，加上对折射率无限制、芯片集成压电材料与金属等其他优势，适用于非侵入式生物传感、用于药物释放的光机可调谐等离激元加热器及片上实验室设备。