分析太赫兹光子学的 BIC 前景
发布时间：2023-08-02 08:00:00 阅读数： 109
在光子学中，光与物质之间的相互作用是研究的重点。具有高质量因子（Q）的谐振腔有可能有效地约束光并显示超长的辐射寿命，从而使其成为激光、非线性光学、调制器和量子计算等应用的必需品。
BIC 在太赫兹光子学中的应用前景。图片来源：《超快科学》
传统的光约束方法包括微孔谐振器、光子晶体、布拉格微腔等。连续体中的束缚态（BIC）被认为是一种特殊的非辐射模式，存在于辐射连续体内部，即光线之上。
但它们的固有光场仍然可以在不泄漏到自由空间的情况下被限制在结构内部，从而显示出无限辐射 Q。
BIC提供了一种获得极高Q值谐振腔的通用方法，从而为改善光物质相互作用提供了一种强有力的机制。在过去的几十年里，BIC 已被固定在多个光子结构中，其基本物理机制也得到了深入探讨。
近年来，大量文章报道了 BIC 在不同领域的应用。此外，虽然有许多关于光子 BIC 的综述文章对近年来的进展进行了指导和总结，但却忽视了太赫兹光子学中 BIC 的观点。
最近，南方科技大学丛龙清教授团队在《超快科学》（Ultrafast Science）杂志上发表了题为 "连续体中光子束缚态的最新进展与展望 "的在线综述文章。
这篇文章在总结了光子束缚态的最新成果和有趣应用之后，对束缚态在太赫兹光子学中的应用进行了展望。这将更新处于快速发展阶段的这一领域的文献库。
综述首先从两个方面讨论了对 BIC 的解释，特别是多极子的国外干涉和拓扑电荷的近场特性。
文章进一步强调了过去通过工程拓扑电荷操纵 BIC 远场辐射特性的工作。因此，应用领域的最新发展分为手性光和涡旋光束的产生、传感器、激光和谐波的产生。
最后，概述了太赫兹机制中 BIC 的最新进展，以及它们在太赫兹生成、调制、检测、隔离、传感和可视化方面的可能应用。
BIC 在理论和应用方面的最新进展对光子设备中的工程共振有着深刻的影响。由于光子学领域的工业应用仍在不断扩大，预计允许 BIC 的光子学仍将是一个非常活跃的研究领域。
这不仅推动了经典光学体系的发展，也推动了量子光子学的发展。
参考资料
Xu, G., et al. (2023) Recent Advances and Perspective of Photonic Bound States in the Continuum. Ultrafast Science. doi.org/10.34133/ultrafastscience.0033.
