تطوير مرنان بلوري فوتوني زجاجي يحافظ على وضعين للاستقطاب المتعامد

من المتوقع استخدام الرنانات البلورية الضوئية في معالجة الإشارات الكلاسيكية والكمية باستخدام الضوء لأنها يمكن أن تحصر الضوء بقوة في الفضاء المجهري وتزيد بكفاءة التفاعل بين الضوء والمادة. ومع ذلك، نظرًا لأن الهياكل الدورية ثنائية الأبعاد وأحادية البعد المتكونة على مستوى أفقي تُستخدم بشكل أساسي لتشكيل مرنان، فإن تماثل البنية مكسور، ويتم احتجاز الضوء المستقل عن الاستقطاب في كل من الضوء المستقطب الأفقي والرأسي في نفس ويشكل تحقيق المساواة بين الجنسين أحد التحديات. في هذا البحث، سنحقق احتجازًا عالي الكفاءة للضوء لكل من الاستقطاب الأفقي والرأسي في مرنان بلوري فوتوني نانوي مصنوع من السيليكا، كما سنحقق مرنانًا بلوريًا ضوئيًا مستقلاً عن الاستقطاب

يحتوي مرنان الشعاع النانوي المُصنع في هذا البحث على دليل موجي مستطيل أحادي البعد مع فتحات مرتبة بشكل دوري. باستخدام السيليكا ذات معامل الانكسار المنخفض كمادة، يتم تقليل تأثير البنية الدورية على تشتت الموجات المستقطبة أفقيًا، مما يجعل من الممكن مراقبة أنماط الرنين للموجات المستقطبة الأفقية والرأسية في نفس النطاق. هو مؤشر الأداء Qلقد أظهر أداءً عاليًا بقيم تزيد عن 10000 لكلا وضعي الاستقطاب. هذه القيمة هي أعلى قيمة أداء لمرنان بلوري السيليكا الضوئي، ويمكن مقارنتها في الأداء بالرنان الذي يستخدم السيليكون ذو معامل الانكسار العالي مع حبس الاستقطاب الأفقي والرأسي في الأبحاث السابقة.

في هذه الدراسة، أثبتنا تحليليًا أنه من الممكن مطابقة أطوال موجات الرنين للوضعين الأفقي والرأسي من خلال زيادة تماثل بنية الرنان. توفر هذه الطريقة إرشادات تصميمية جديدة للرنانات البلورية الضوئية المستقلة عن الاستقطاب.