誘電メタ表面への対称性の破れ結合器の導入は連続体と効率的な非線形周波数変換におけるロバストな高Q準束縛状態を可能にする【JST・京大機械翻訳】

Moretti Gianni Q.; Tittl Andreas; Cortes Emiliano; Maier Stefan A.; Bragas Andrea V.; Grinblat Gustavo

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202218006886604 整理番号：22P0332385

誘電メタ表面への対称性の破れ結合器の導入は連続体と効率的な非線形周波数変換におけるロバストな高Q準束縛状態を可能にする【JST・京大機械翻訳】

Introducing a Symmetry-Breaking Coupler into a Dielectric Metasurface Enables Robust High-Q Quasibound States in the Continuum and Efficient Nonlinear Frequency Conversion

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発行年： 2022年04月14日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月14日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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連続体(準BIC)の準束縛状態を支持する誘電メタ表面は,非常に高い品質因子共鳴と電場閉じ込めを示す。しかし,準BIC領域の高Q端へのアクセスは,通常,BIC条件からメタ表面設計をわずかに変形することを必要とし,必要なナノスケール製作精度を限界に押し込む。本研究では,非歪BICメタ表面の高対称性点に近い比較的大きな摂動要素を組み込むことにより,この要求を強く緩和する高Q準BICを生成する新しい概念を導入し,放射連続体に対する結合器として作用する。誘電体としてリン化ガリウムを用いて,楕円ディスクメタ表面ユニットセルにおいて300nmのギャップによって分離された2つの反射-対称性点の間に,λ≧100nm直径の円筒を加えることによって,このアプローチを検証した。円筒結合器がそのような対称性点間の任意の位置に置かれるとき,高Q共鳴が現れることを見出した。さらに,このメタ表面の第二高調波発生能力を光学範囲で調べた。結合器をBIC条件から全直径に置くと,記録破壊正規化変換効率>10 ̄2W ̄-1を生成した。BICメタ表面における多重高対称性点間の破壊要素を閉じる戦略は,多くの幾何学的設計においてロバスト高Q準BICを構築するために応用できた。【JST・京大機械翻訳】

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