连续域束缚态(BIC)是一种特殊本征态,它与扩展态共存却具有强烈的局域性,不向自由空间辐射能量。¬文章内容包括：回顾了 BIC 的研究历史并系统地介绍了光子学领域中BIC的分类及产生机制；归纳了几种常用的理论分析方法，并讨论了光子学BIC现有的应用以及未来展望。创新点一：归纳提出一种将对称保护型 BIC 激光器与偶然 型 BIC 激光器结合的 super-BIC 激光器,有效地降低了 有限尺寸激光器的损耗。创新点二：总结阐述了电磁多极矩理论模型，基于晶格和单元结构对称性将辐射场表示球谐矢量求和的形式，从而给出光学系统中東缚态的存在条件，解释对称保护型 BIC和偶然BIC的形成。创新点三：总结梳理了基于准BIC的多功能光子平台并示范多项应用，包括多波束多波长半导体BIC激光、1 ps级线偏振/涡旋偏振超快切换的钙钛矿超构表面激光、以及BIC增强的二次/三次谐波与高灵敏折射率传感。
文章结论为：BIC通过对辐射通道的对称性限制或远场干涉相消实现与连续态解耦，从而在理论上获得近无限品质因子并在实践中以准BIC形式显著增强光场局域化与非线性、手性与传感性能；其物理机制可归结为对称性保护、参量调谐引起的共振耦合干涉及由多极分量在动量空间的消相加。启发在于：①学习了BIC理论的分类以及产生机制，对BIC有了更多的认识；②对准BIC的凭借极低的能量损耗来控制本征出射光的波前、强度与偏振从而在滤波传感领域、非线性领域、手性增强领域、波导等领域有着重要应用又进一步加深的认识；③体系设计路径：可以在 merging-BIC的基础上引入横向异质结构的光子带隙来降低横向泄漏的结构，从而在光子晶体板上构造一种小尺寸结构的 mini-BIC，具有极高的品质因子。
文献来源: 第 43 卷 第 16 期/2023 年 8 月/光学学报
作者：毕千惠,彭于娟,陈润,王漱明*
报告人：张恒嘉
