
在纳米尺度上驾驭极其有限且具有强烈定向性的极化子对于创建集成纳米光子学装置、电路和芯片至关重要。大量关于高对称晶体的研究已经开展,特别是关于双曲线极化子(HP)的研究。然而,在高对称光学晶体平面内传播的HP通常显示四个镜像对称光束,导致方向性和能量传输效率降低。
在华中科技大学的张新亮教授和李培宁教授以及中国地质大学的戴志高教授领导的科学家团队最近在《eLight》上发表的一篇论文中,他们通过控制近场激发源,开发出一种新的用于平面异性激发和传播HP的技术。他们的研究可以扩展操纵非对称极化子的可能性,并应用于可重构极化子器件。
最近,在低对称单斜晶体中发现了双曲剪切极化子,也称为破镜对称极化子,尽管它们遭受较大的损耗,但表现出增强的定向传播。这些剪切极化子的非平凡不对称性来自于低对称晶体的固有非厄米介电张量,这在高对称晶体中是不可得的。
研究团队研究了线偏振平面内激发源对于在高对称低损耗系统中产生对称破缺HP以增强定向传播性能的影响。该团队在理论和实验证明,通过控制近场激发源可以配置平面内HP的激发和传播。这导致HP中的镜像对称破缺,而无需低晶体对称性。
该团队的源配置方法使得非对称极化子传播在广泛的频率范围内可以进行调谐,从而为纳米尺度上的光引导和传播提供了新的自由度。他们的研究结果扩展了操纵极化子的可能性,并可应用于依赖于极化的纳米光子电路或光学隔离的可重构极化子器件。