打破对称性来激发极化子
发布时间：2023-06-25 08:00:00 阅读数： 93
晶体表面的光盘天线为打破双曲极子的对称性提供了一个平面内的极化激发源。资料来源：中国地质大学/刘路
在纳米尺度上利用超约束和高度定向的偏振子对于开发集成的纳米光子设备、电路和芯片至关重要。高对称性晶体已被广泛研究，特别是对双曲偏振子（HPs）的研究。然而，高对称性光学晶体中的平面内HP传播通常表现为四个镜像对称的光束，这降低了方向性和能量传输效率。
在一篇发表在eLight上的新论文中，由华中科技大学的张新亮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开发了一种通过控制近场激发源来实现HPs平面内各向异性激发和传播的新技术。他们的研究可以扩大操纵不对称极化子的可能性，在这里它可以应用于可重构的极化子设备。
最近，在低对称性单晶中发现了双曲剪切极子，也被称为镜像对称性断裂的极子，它表现出增强的定向传播，尽管受到很大的损失。这些剪切极子的非对称性源于低对称性晶体的内在非赫米特引力张量，因此在高对称性晶体中是没有的。
研究小组研究了线性极化的面内源对产生对称性破碎的HPs的影响，其在高对称性、低损耗系统中的定向传播得到了增强。研究小组从理论和实验上证明，控制近场激发源可以配置面内HPs的激发和传播。它导致HPs的镜像对称性被打破，而不需要低结晶对称性。
该团队的源配置方法能够在广泛的频率范围内调整不对称的偏振子传播，从而为纳米尺度上的光引导和传播的动态和稳健控制建立了一个新的自由度。他们的成果拓展了操纵偏振子的可能性，并可应用于可重新配置的偏振子装置，用于偏振相关的纳米光子电路或光学隔离。
参考资料
Caixing Hu et al, Source-configured symmetry-broken hyperbolic polaritons, eLight (2023). DOI: 10.1186/s43593-023-00047-1
