Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2505.00396

帮助 | 高级搜索

物理学 > 光学

arXiv:2505.00396 (physics)
[提交于 2025年5月1日 (v1) ,最后修订 2025年7月25日 (此版本, v2)]

标题: 高介电超表面中高-$Q$共振的时域耦合模理论

标题: Temporal coupled mode theory for high-$Q$ resonances in dielectric metasurfaces

Authors:Dmitrii N. Maksimov, Pavel S. Pankin, Dong-Wook Kim, Mingzhao Song, Chao Peng, Andrey A. Bogdanov
摘要: 在本工作中,我们提出了一种耦合模理论,用于周期性介质超表面中准导模的共振响应。 首先,我们通过能量守恒和时间反演对称性推导出时间耦合模理论参数的一般约束条件,以不变形式表示,允许耦合和解耦系数之间的不对称性。 所提出的的方法应用于由孤立准导模在镜面反射区域引起的Fano共振问题。 我们的核心结果是在二维电磁动力学框架下,无损耗超表面透射率中Fano共振的通用线形公式。 我们考虑了超表面基本单元的所有可能对称性,并揭示了对称性对由孤立高-$Q$模引起的Fano共振轮廓的影响。 结果显示,所提出的方法正确描述了光谱中鲁棒反射和透射零点的存在以及连续体中束缚态的光谱特征。 该方法应用于具有非对称基本单元的超表面上的单向导引共振模。 发现此类模的存在及其光谱邻域的透射率与理论预测一致。 此外,该理论预测单向导引共振模与一种特殊类型的反向传播模相对应,该模在超表面两侧都与向外传播的波耦合,但仍然仅与入射波单侧耦合。
摘要: In this work, we propose a coupled mode theory for resonant response from quasi-guided modes in periodic dielectric metasurfaces. First, we derived a generic set of constraints imposed onto the parameters of the temporal coupled mode theory by energy conservation and time-reversal symmetry in an invariant form that allows for asymmetry between the coupling and decoupling coefficients. The proposed approach is applied to the problem of Fano resonances induced by isolated quasi-guided modes in the regime of specular reflection. Our central result is a generic formula for the line-shape of the Fano resonance in transmittance for the lossless metasurfaces in the framework of 2D electrodynamics. We consider all possible symmetries of the metasurface elementary cell and uncover the effects that the symmetry incurs on the profile of the Fano resonance induced by an isolated high-$Q$ mode. It is shown that the proposed approach correctly describes the presence of robust reflection and transmission zeros in the spectra as well as the spectral signatures of bound states in the continuum. The approach is applied to uniderictionally guided resonant modes in metasurfaces with an asymmetric elementary cell. It is found that the existence of such modes and the transmittance in their spectral vicinity are consistent with the theoretical predictions. Furthermore, the theory predicts that a uniderictionally guided resonant mode is dual to a counter-propagating mode of a peculiar type which is coupled with the outgoing wave on both sides of the metasurface but, nonetheless, exhibits only a single-sided coupling with incident waves.
主题: 光学 (physics.optics)
引用方式: arXiv:2505.00396 [physics.optics]
  (或者 arXiv:2505.00396v2 [physics.optics] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2505.00396
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Dmitrii Maksimov N [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 5 月 1 日 08:32:07 UTC (7,672 KB)
[v2] 星期五, 2025 年 7 月 25 日 10:51:30 UTC (8,387 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-05
切换浏览方式为:
physics.optics

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号