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检 索 范 例 :范例一: (K=图书馆学 OR K=情报学) AND A=范并思 范例二:J=计算机应用与软件 AND (U=C++ OR U=Basic) NOT M=Visual
作 者:孙庆贺 范鑫烨[1,2,3,4] 房文敬 曹爽爽 王丹丹 牛慧娟 陶继方[5] SUN Qinghe;FAN Xinye;FANG Wenjing;CAO Shuangshuang;WANG Dandan;NIU Huijuan;TAO Jifang(School of Physics Science and Information Engineering,Liaocheng University,Liaocheng 252059,China;Institute of Semiconductors,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100083,China;Shandong Provincial Key Laboratory of Optical Communication Science and Technology,Liaocheng 252059,China;Liaocheng Key Laboratory of Industrial-Internet Research and Application,Liaocheng 252059,China;School of Information Science and Engineering(ISE),Shandong University,Qingdao 266237,China)
机构地区:[1]聊城大学物理科学与信息工程学院,山东聊城252059 [2]中国科学院半导体研究所,北京100083 [3]山东省光通信科学与技术重点实验室,山东聊城252059 [4]聊城工业互联网研究与应用重点实验室,山东聊城252059 [5]山东大学信息科学与工程学院,山东青岛266237
出 处:《聊城大学学报(自然科学版)》2024年第5期68-75,122,共9页Journal of Liaocheng University:Natural Science Edition
基 金:国家重点研发计划项目(2023YFB3210700);山东省自然科学基金项目(ZR2021MF053,ZR2021MF070,ZR2022MF305);山东省2021年高校青年学者引进与教育计划和IPOC开放基金(IPOC2019A009,IPOC2021B07);聊城大学博士科研基金(318052168)资助。
摘 要:本文提出并研究了一种具有高灵敏度的全介质纳米四聚体超结构。该结构由位于SiO 2衬底上的缺陷型圆柱周期性阵列排布而成。利用时域有限差分(FDTD)方法对非对称全介质超结构的透射谱和电磁场分布进行了数值分析。基于连续体中的束缚态(BIC)理论,通过引入了平面内圆柱型缺陷来打破对称性,在近红外波段激发了多重Fano共振,最大Q因子达到1277,调制深度接近100%。结合电磁场分布特性,分析了五个Fano共振峰的共振模式,分别为TD(环形偶极子)、MQ(磁四极子)、MD(磁偶极子)、MDs和TD。仿真结果表明,该结构具有良好的传感性能,灵敏度为826 nm/RIU,品质因数(FOM)达到898 RIU^(-1)。所提出的结构由于其高灵敏度和高Q因子,因此可广泛应用于环境传感、生物传感和非线性光学等领域。In this paper,an all-dielectric nanotetramer metastructure with high sensitivity is proposed and investigated.The structure consists of a periodic array of defective cylinders located on a SiO 2 substrate.The transmission spectrum and electromagnetic field distribution of the asymmetric all-dielectric metastructure are numerically analyzed by using the finite-difference time-domain(FDTD)method.Based on the bound states in continuum(BIC)theory,the symmetry is broken by introducing in-plane cylindrical defects,and multiple Fano resonances are excited in the near-infrared range with a maximum Q-factor of 1277 and a modulation depth close to 100%.Combined with the electromagnetic field distribution characteristics,the resonance modes of the five Fano resonance peaks are analyzed,which are TD(toroidal dipole),MQ(magnetic quadrupole),MD(magnetic dipole),MDs,and TD.Simulation results show that the structure has good sensing performance with a sensitivity of 826 nm/RIU and the Figure of merit(FOM)of 898 RIU^(-1).The proposed structure can be widely used in environmental sensing,biological sensing and nonlinear optics due to its high sensitivity and high Q-factor.
关 键 词:全介质 超结构 高灵敏度 基于连续体中的束缚态
分 类 号:TN256[电子电信—物理电子学]
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