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可见光波段光子晶体单层板中双周期矩形孔阵列的连续态束缚态
摘要： 我们研究了一种光子晶体（PhC）薄板中支持的光学束缚态连续体（BICs），该薄板嵌入了两组平行且垂直方向相互嵌套的周期性矩形孔阵列。研究表明，两种结构类型中均可发现可调谐的非Γ点BICs，但Γ点BICs仅能在平行结构中获得。两类结构的品质因数（Q因子）均极高，超过10^5?？傻餍车姆铅５鉈ICs可通过结构参数进行调控。特别值得注意的是，对于两类结构，共振波长对周围介质折射率变化的敏感度都非常高，且通过改变环境折射率可调节非Γ点BICs。上述结果与有限时域差分法（FDTD）和时域耦合模理论（CMT）高度吻合，有助于基于光学BICs设计各类新型光学应用中的实用谐振元件。
关键词： 双周期矩形孔阵列、光子晶体、法诺共振、连续体中的束缚态
更新于2025-09-23 15:23:52
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低对比度介质光栅中的避免交叉与连续体束缚态
摘要： 我们研究了低对比度介质光栅中的连续谱束缚态（BICs）。研究表明，这些BICs源自等效介质平板上导模的减弱效应，该平板的介电常数等于介质光栅的平均介电常数。对于孤立共振情况，可通过双波导漏模色散关系确定BICs的位置。当两类漏模发生简并时，系统会呈现共振避免交叉现象。在避免交叉的谱邻近区域，透射率及BICs的出现均可通过Volya和Zelevinsky提出的通用形式理论框架[《物理评论C》67卷054322(2003)]进行描述，仅需单一拟合参数。
关键词： 泄漏模、介质光栅、连续体中的束缚态、避免交叉
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于连续体中准束缚态的极端惠更斯超表面
摘要： 我们通过连接惠更斯条件和连续体中光学束缚态的概念，提出了实现极端惠更斯超表面的概念及通用方法。这一新范式能创建品质因数可在多个数量级调节的惠更斯超表面，从而产生极强的色散相位调制。我们在近红外波长下通过概念验证实验验证了该理论，展示了具有不同品质因数的全介质惠更斯超表面。本研究指出了在保持惠更斯条件同时控制辐射衰减率的实际途径，弥补了现有带宽较宽且难以调节的惠更斯超表面的不足。这一新特性可为光学传感、色散工程与脉冲整形、可调谐超表面、高光谱选择性超器件及非线性超光学等多种应用提供新思路。
关键词： 全介质、色散、连续体中的束缚态、惠更斯条件、超表面
更新于2025-09-23 15:21:21
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硅波导集成高质量超构光栅支持连续体中的束缚态
摘要： 连续体中的光子束缚态（BIC）是一种空间受限的本征态，可通过具有超高品质因子的超腔模式实现。这种高品质超腔共振可由光子晶体平板、非对称超表面和高对比度光栅支持。然而这些方案均存在器件体积庞大和实验装置复杂的问题。本文提出并验证了一种硅波导集成的高品质超构光栅作为操控超腔模式的新平台。该浅脊超构光栅直接嵌入硅平板波导中，使输入的平板模式能耦合至谐振脊模式，并通过波导内法布里-珀罗干涉进一步转化为超腔模式——这一效应已通过制备器件得到实验验证。研究还实验实现了工作在超腔模式附近的超构光栅，其品质因子高达≈5200。作为应用，该高品质超构光栅被用于实现温度传感，测得高温灵敏度≈77 pm K?1。所提出的集成化超构光栅为利用BIC提供了新途径，为开发具有高性能、芯片级尺寸和长期稳定性的新一代BIC纳米光子器件开辟了道路。
关键词： 波导、连续体中的束缚态、硅光子学、超构光栅
更新于2025-09-23 15:19:57
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全介质太赫兹超表面中的导模共振
摘要： 衍射波与光栅中的波导模式耦合会产生导模共振（GMR）。这种共振在宽背景中具有可设计的线宽和共振强度，因而被广泛应用于可见光和红外波段的众多领域。本研究在低损耗全介质超表面中实现了太赫兹导模共振——该结构由石英基底上周期性排列的硅长方体组成二维方晶格。这些硅长方体阵列同时充当衍射光栅和平面片状波导，从而形成太赫兹导模共振。斜入射时观测到两个频率失谐的明显共振峰，且随着入射角增大，两共振峰的频率差逐渐增加。但当入射角极小时，这两个反向传播的共振峰会因相消干涉形成连续体中非辐射对称性?；さ氖刻?。全介质硅超表面中的导模共振有望应用于高效太赫兹器件开发，例如具有角度光谱选择性的高Q值透射滤波器、超快调制器及自由空间耦合器等。
关键词： 导模共振、连续体中的束缚态、全介质超表面、太赫兹
更新于2025-09-19 17:13:59
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磁光超表面中的连续态束缚态
摘要： 我们分析了连续体束缚态共振引起的全介质超表面磁光效应的增强机制。在所研究的结构中，采用铋取代钇铁石榴石纳米盘构成的正方形晶格，并将空气孔偏离盘轴设置，由此实现的磁光偏振效应和强度效应分别达到0.7°和22%。
关键词： 连续体中的束缚态、磁光效应、全介质超表面、铋掺杂钇铁石榴石
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE第16届第四族光子学国际会议(GFP) - 新加坡，新加坡（2019.8.28-2019.8.30）] 2019年IEEE第16届第四族光子学国际会议(GFP) - 自组装锗纳米岛硅结构上形成的光子晶体平板中的光致发光增强现象
摘要： 在基于硅结构并具有自组装锗纳米岛的光子晶体平板中，观察到光致发光强度的显著增强。该现象可通过纳米岛与光子晶体模式间的相互作用来解释。
关键词： 锗纳米岛、连续体中的束缚态、光子模式、光子晶体、光致发光
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用连续体中束缚态超表面实现7纳米介电薄膜的太赫兹传感
摘要： 几种材料在太赫兹电磁辐射下的指纹光谱响应表明，太赫兹技术是传感应用的有效工具。然而，用波长更长的太赫兹波（1 THz = 0.3 mm）来传感几纳米厚的介电薄膜具有挑战性。在此，我们展示了一种连续体中的准束缚态（BIC）共振，用于传感沉积在柔性超表面上的纳米级薄分析物。这种高灵敏度源于准BIC法诺共振态的强局域场限制以及低折射率环烯烃共聚物基底的极低吸收损耗。我们在超表面上传感到了最小厚度为7 nm的锗薄膜，这相当于k/43 000的深度亚波长尺度，其中k为共振波长。准BIC微结构超材料传感器具有低损耗、柔性和高机械强度的特点，有望成为开发超灵敏可穿戴太赫兹传感器的理想平台。
关键词： 超表面、连续体中的束缚态、传感、太赫兹、介质薄膜
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年IEEE第16届第四届族光子学国际会议(GFP) - 新加坡，新加坡 (2019.8.28-2019.8.30)] 2019年IEEE第16届第四届族光子学国际会议(GFP) - 具有自组装锗纳米岛的硅结构上形成的光子晶体板的荧光增强现象
摘要： 在基于硅结构并具有自组装锗纳米岛的光子晶体平板中，观察到光致发光强度的显著增强。该现象可通过纳米岛与光子晶体模式间的相互作用来解释。
关键词： 锗纳米岛、光子晶体、连续体中的束缚态、光致发光、光子模式
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于极化的连续体中束缚态分支选择：金属光栅反交叉的介质波导模式
摘要： 我们研究了一种平面介质波导结构中的连续体束缚态（BICs），该结构由介质层上的金光栅和背金属层组成。在此结构中，两个波导模式辐射的相消干涉产生的弗里德里希-温特根（FW）BICs出现在色散曲线的反交叉点附近。本研究表明，BIC出现的模式分支会随模式偏振态变化?；谑庇蝰詈夏＠砺劢沂荆築IC分支由两个波导模式与外部辐射之间耦合系数乘积的符号决定，这与FW理论一致。通过数值获得电场的波导模式分解估算耦合系数符号，并证实其随偏振态变化而改变。
关键词： 光栅、连续体中的束缚态、介质波导
更新于2025-09-11 14:15:04