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连续体中光子束缚态的最新进展和观点

开心的月饼 2023-07-29 09:19:08 生活常识

光与物质之间的相互作用是光子学领域的中心研究热点。具有高品质因数(Q)的谐振腔能够有效限制光并具有超长的辐射寿命,这使其对于激光器、调制器、非线性光学和量子计算等应用至关重要。

连续体中光子束缚态的最新进展和观点

传统的光限制方法包括微环谐振器、布拉格微腔、光子晶体等。连续体束缚态(BIC)是存在于光线上方的辐射连续体中的独特非辐射模式。然而,它们的固有光场仍然可以被限制在结构内,而不会泄漏到自由空间中中,从而表现出无限的辐射Q值。

BIC提供了一种实现极高Q值谐振腔的通用方法,为增强光与物质相互作用提供了强大的机制。在过去的几十年里,BIC已经在各种光子结构中被建立,并且基本的物理机制得到了极大的探索。

在过去的几年里,大量的文章报道了BIC在不同领域的各种应用。虽然也有几篇关于光子BIC的综述文章提供了指导并总结了近年来的进展,但BIC在太赫兹光子学中的前景却被忽视了。

近日,南方科技大学丛龙庆教授团队在《UltrafastScience》杂志上在线发表题为“RecentAdvancesandPerspectiveofPhotonicBoundStatesintheContinum”的在线综述文章。本文总结了光子BIC的最新成果和有趣的应用,提供了BIC在太赫兹光子学中应用的视角,这将更新这个快速发展领域的文献库。

本文首先从多极子的远场干扰和拓扑电荷的近场特性两个角度讨论了BIC的解释。然后重点介绍了最近通过工程拓扑电荷操纵BIC远场辐射特性的工作。

随后,最新的应用发展分为手性光和涡旋光束生成、谐波生成、传感器和激光。最后,全面概述了BIC目前在太赫兹领域的进展,并展望了它们在太赫兹产生、检测、调制、传感和隔离方面的潜在应用。

BIC在理论和应用方面的最新进展对光子器件中的工程谐振具有深远的影响。随着光子学领域在工业应用中的不断扩展,BIC驱动的光子学预计仍将是一个高度活跃的研究领域,不仅推动经典光学领域的进一步发展,而且也推动量子光子学的进一步发展。


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