图 1:电控非线性极化超表面的概念图,用于第三谐波(TH)强度调制、动态TH光束衍射调制和动态TH光束转向。这幅图说明了超表面如何通过改变局部相位来控制TH光的强度和方向。
图 2:设计的多量子阱结构的能带图,以及在不同偏压下的结构。还包括了在不同偏压下计算的局域场增强和第三阶非线性光学响应的幅度和相位。这幅图说明了如何通过改变偏压来调节非线性光学响应。
图 3:超表面单元结构的设计图,以及在不同偏压下模拟的反射光谱。还包括了在基频(FF)和第三谐波(TH)频率下,MQW层中电场增强分布的模拟结果,以及有效第三阶非线性光学响应的幅度和相位光谱。这幅图展示了超表面在不同偏压下的光学特性。
图 4:制造的超表面的扫描电子显微镜(SEM)图像,以及在不同直流偏压下测量的线性反射光谱。还包括了在不同泵浦功率和强度下测量的TH功率转换效率,以及在不同偏压下TH峰值功率光谱的测量结果。这幅图验证了超表面在实验中的线性和非线性光学特性。
图 5:通过电控相位光栅超表面实现的TH光束衍射控制的示意图,以及在不同偏压下测量的远场分布。还包括了两个提取的有效三阶非线性光学易感性复数值比的极坐标图。这幅图展示了如何通过改变偏压来动态控制TH光束的衍射。
图 6:通过电控相位梯度超表面实现的TH光束转向的示意图,以及在不同偏压下测量的远场分布。这幅图展示了如何通过改变偏压来动态控制TH光束的转向。
Park, S., Yu, J., Boehm, G., Belkin, M. A. & Lee, J. Electrically tunable third-harmonic generation using intersubband polaritonic metasurfaces. Light Sci Appl 13, 169 (2024).
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