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摘要
为了通过光学元件结构设计实现高效非线性转换,提出了一种由金纳米圆环、开口金谐振环和四个砷化镓纳米柱构成的结构单元,来形成纳米环盘谐振腔和开口谐振环混合结构超表面。利用开口谐振环和纳米环共同激发Fano共振效应增强局域电场,并将具有高二次非线性极化率的GaAs介质纳米柱作为二次谐波转换器,从而降低吸收损耗,提高非线性转化效率。此外,在基频和倍频处偶极子共振形成的模式匹配进一步增强非线性转化。数值模拟计算得到的二次谐波转换效率高达0.15%。该研究为具有高非线性转化效率的新型纳米光学元器件的探索和设计提供了新思路。
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