論文の概要: Near-field imaging of optical nano-cavities in Hyperuniform disordered materials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.12590v1
• Date: Fri, 24 Feb 2023 12:00:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-27 13:46:22.740916
• Title: Near-field imaging of optical nano-cavities in Hyperuniform disordered materials
• Title（参考訳）: 超一様乱れた材料における光学ナノキャビティの近接場イメージング
• Authors: N. Granchi, M. Lodde, K. Stokkereit, R. Spalding, P. J. van Veldhoven, R. Sapienza, A. Fiore, M. Gurioli, M. Florescu, and F. Intonti
• Abstract要約: 超均一不規則フォトニック材料は、最近、大きな完全なフォトニックバンドギャップと等方性光学特性を示すことが示されている。 本研究は, 半導体スラブを用いて超一様不整形建築における高品質な光学キャビティを作製するものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Hyperuniform disordered photonic materials have recently been shown to display large, complete photonic band gaps and isotropic optical properties, and are emerging as strong candidates for a plethora of optoelectronic applications, making them competitive with many of their periodic and quasiperiodic counterparts. In this work, high quality factor optical cavities in hyperuniform disordered architectures are fabricated through semiconductor slabs and experimentally addressed by scanning near-field optical microscopy. The wide range of confined cavity modes that we detect arise from carefully designed local modifications of the dielectric structure. Previous works on hyperuniform disordered photonic systems have previously identified several Anderson localized states spectrally located at the PBG edges with relatively high quality factors. In this work, by engineering the structural parameters of the cavity, we achieve an experimental quality factor of order 6000 (higher than the one of the Anderson states) and we demonstrate that three types of localized modes of different nature coexist within a small area and in a relatively narrow spectral window of the disordered correlated system. Their compatibility with general boundary constraints, in contrast with ordered architectures that suffer strict layout constraints imposed by photonic crystals' axes orientation, makes optical cavities in disordered hyperuniform patterns a flexible optical insulator platform for planar optical circuits.
• Abstract（参考訳）: 超一様散乱フォトニック材料は、最近、大きな完全なフォトニックバンドギャップと等方性光学特性を示しており、光電子応用の多元性候補として現れており、周期的および準周期的な多くの物質と競合している。 本研究では, 半導体スラブを用いて高品位光キャビティを作製し, 走査型近接場光学顕微鏡を用いて実験的に対処した。 誘電体構造の局所的な変更を慎重に設計したことから, 検出するキャビティモードの幅が広い。 超一様乱光子系に関する以前の研究では、比較的高品質の因子を持つpbgエッジにスペクトル的に位置するいくつかのアンダーソン局在状態が以前に特定されていた。 本研究では, キャビティの構造パラメータを工学的に設計することにより, 6000次(アンダーソン状態の1つよりも高い)の実験的品質係数を達成し, 3種類の異なる自然の局所化モードが小領域と無秩序相関系の比較的狭いスペクトル窓において共存することを示す。 一般境界制約との整合性は、フォトニック結晶の軸配向による厳密なレイアウト制約に苦しむ秩序アーキテクチャとは対照的に、乱れた超一様パターンの光学キャビティを平面光学回路のフレキシブルな光絶縁体プラットフォームとする。

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