空穴聚集光并可增强其与物质的相互作用,对于许多应用来说,限制在微观体积内是必要的,但此类空腔中的空间限制限制了设计自由度。鉴于此,来自哈佛大学的Federico Capasso等人通过使用非晶硅元表面作为腔端镜,通过抵消腔模的相位演变,证明了稳定的光学微腔。
文章要点:
1) 该研究提出的设计使得能够将电信波长下的元表面散射损耗限制在2%以下,并且使用分布式布拉格反射器作为元表面基底确保了高反射率,研究还通过实验实现了电信波长微腔,质量因子高达4600,光谱共振线宽低于0.4 nm,模体积低于2.7λ3;
2) 此外,该方法引入了稳定具有任意横向强度分布的模式和设计腔增强全息图模式的自由度,这一方法将介电元表面的纳米级光控制能力引入到了腔电动力学中,有望拓展半导体制造工艺在工业上的应用。
参考资料:
Ossiander, M., Meretska, M.L., Rourke, S. et al. Metasurface-stabilized optical microcavities. Nat Commun 14, 1114 (2023).
DOI: 10.1038/s41467-023-36873-7
https://doi.org/10.1038/s41467-023-36873-7