对量子与经典光学信息处理至关重要的少光子非线性的实现极具挑战。激子极化激元非线性超表面作为最具前景的解决方案,却也受到光子捕获效率低和模态重叠度不足的制约。这项工作针对这两点,分别采用准BIC的高Q因子来提高光子捕获效率,并通过自杂化的形式提高模式重叠度。具体内容包括基于不对称度α打破结构对称性的非线性钙钛矿超表面,使得q-BIC得以有效利用。其次,提出了临界耦合条件:腔品质因子与钙钛矿材料损耗品质因子一致,整体场增强最强。进而,提高调节超表面的比例因数实现最低非线性激发阈值的最优器件。创新点一是临界耦合条件的提出为强耦合实验条件提出了新视角,有利于实现最大Rabi劈裂,降低非线性阈值。二需要说明的是该工作利用反射判断反向饱和吸收和饱和吸收的临界阈值。启发在于对于激子极化基元超表面的非线性理解有别样理解。关注了集体极化激元和单激子极化激元的非线性阈值的影响因素。对钙钛矿表面的制作,数据处理皆有较为详细的正文和补充材料解释说明,有参考价值。但也有一些不甚明确之处,比如q-BIC的利用、模式的分量呈现等细节。
文献来源: Nature Communications (2025) 16:10099
作者:Jie Fang 1,6 , Abhinav Kala1,6, Rose Johnson1, David Sharp 2, Rui Chen 1,Cheng Chang1, Christopher Munley2, Johannes E. Fröch 1, Naresh Varnakavi 1,Andrew Tang1, Arnab Manna2, Virat Tara1, Biswajit Datta 3, Zhihao Zhou1,David S. Ginger 4, Vinod M. Menon 3,5, Lih Y. Lin 1 & Arka Majumda
报告人:付子怡