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標題: 我国科学家实现超表面非线性效应高效增强 [打印本頁]

作者: p30900 時間: 2025-6-27 19:02
標題: 我国科学家实现超表面非线性效应高效增强
研究团队提出了一种基于高Q因子和超平坦色散带的局域场增强方法。该方法通过精确调控非垂直对称超表面中的两个Friedrich-Wintgen BICs，成功实现了具有慢光效应的磁偶极QBIC模式，其局域场增强倍数高达808倍。

该磁偶极QBIC模式展现出三大突破性优势：一是显著的慢光效应，该模式的群速度相较于光速降低了3个数量级，极大地增强了光与物质的相互作用，显著降低了实现强非线性光学效应所需的泵浦功率密度。二是稳定的高Q因子，在保持显著慢光效应的同时，该模式的Q因子达到217，可有效降低片上光子器件的功耗，并且该模式位于两个BICs的重叠区域，具有一定的稳定性，使其成为增强非线性效应的理想模式。三是大模式体积，能够实现纳米谐振器内的强光限制，仿真结果表明，在峰值泵浦功率密度为10 MW/cm2的条件下，三次谐波转换效率可达10-4。

该成果为增强超表面非线性光学效应奠定了重要理论基础，为开发高性能片上非线性光子器件提供关键技术，在高灵敏度生物传感、量子光源制备等领域展现出重要的应用潜力，有望助力下一代集成光子技术的突破。

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