Мультипольный анализ квази-связанных состояний в континууме в оптических резонаторах | 2 курс

Проект студентов второго курса бакалавриата Нового физтеха ИТМО. Объектом исследования в данной работе стали моды квази-связанных состояний в континууме в цилиндрическом нанорезонаторе. Цель исследования заключалась в поиске собственных мод оптического резонатора и построении рабочей модели для мультипольного разложения в аксиально-симметричной задаче рассеяния, с помощью которой проводился мультипольный анализ найденных квази-BIC мод. Участники проекта: Пантюхина Полина Научный руководитель: Рябов Даниил Список литературы [1] Hsu, C., Zhen, B., Stone, A. et al. Bound states in the continuum. Nat Rev Mater 1, 16048 (2016). [2] L. Fonda Bound states embedded in the continuum and the formal theory of scattering, Ann Phys, 22 (1963), pp. 123-132 ArticleDownload PDFView [3] F.H. Stillinger, D.R. Herrick, Bound-states in continuum Phys Rev A, 11 (1975), pp. 446-454 [4] F. Ursell, Trapping modes in the theory of surface waves Math Proc Cambridge Philos Soc, 47 (1951), pp. 347-358 [5] R. Parker, S.A. Stoneman, The excitation and consequences of acoustic resonances in enclosed fluid flow around solid bodies Proc Inst Mech Eng C, 203 (1989), pp. 9-19 [6] Meier, M. et al. Laser action from two-dimensional distributed feedback in photonic crystals. Appl. Phys. Lett. 74, 7–9 (1999) [7] Matsubara, H. et al. GaN photonic-crystal surface emitting laser at blue-violet wavelengths. Science 319, 445–447 (2008). [8] Hirose, K. et al. Watt-class high-power, high-beam quality photonic-crystal lasers. Nat. Photonics 8, 406–411 (2014). [9] Yanik, A. A. et al. Seeing protein monolayers with naked eye through plasmonic Fano resonances. Proc. Natl Acad. Sci. USA 108, 11784–11789 (2011). [10] Zhen, B. et al. Enabling enhanced emission and low threshold lasing of organic molecules using special Fano resonances of macroscopic photonic crystals. Proc. Natl Acad. Sci. USA 110, 13711–13716 (2013). [11] K. Koshelev, , Y. Kivshar, Meta-optics and bound states in the continuum, Science Bulletin, Volume 64, Issue 12, 2019, Pages 836-842, ISSN 2095-9273, [12] A. Kodigala, Th. Lepetit, Q. Gu, et al. Lasing action from photonic bound states in continuum Nature, 541 (2017), pp. 196-199 [13] Han S, Cong L, Srivastava YK, et al. All-dielectric active photonics driven by bound states in the continuum. arXiv:; 2018. [14] K.L. Koshelev, S.K. Sychev, Z.F. Sadrieva, et al. Strong coupling between excitons in transition metal dichalcogenides and optical bound states in the continuum Phys Rev B, 98 (2018) 161113(R) [15] S. Romano, G. Zito, S. Torino, et al. Label-free sensing of ultralow-weight molecules with alldielectric metasurfaces supporting bound states in the continuum Photonics Res, 6 (2018), pp. 726-733 [16] S. Romano, G. Zito, S. Manag´o, et al. Surface-enhanced Raman and fluorescence spectroscopy with an all-dielectric metasurface J Phys Chem C, 122 (2018), pp. 19738-19745 [17] K. Koshelev, S. Kruk, E. Melik-Gaykazyan, . Choi, A. Bogdanov, G. Park, Y. Kivshar, Subwavelength dielectric resonators for nonlinear nanophotonics, Science 17 Jan 2020: Vol. 367, Issue 6475, pp. 288-292 DOI: [18] , M. Petrov, Light scattering in 2D-geometry, April 15, 2021 [19] G.P. Zograf, D. Ryabov, V. Rutckaia, P. Voroshilov, P. Tonkaev, D. V. Permyakov, Y. Kivshar, and S. V. Makarov, Nano Letters, 2020, 20 (8), 5786-5791 DOI: [20] Alaee, R.; Rockstuhl, C.; Fernandez-Corbaton, I. An electromagnetic multipole expansion beyond the long-wavelength approximation. Optics Communications 2018, 407, 17–21. [21] Evlyukhin, A. B.; Chichkov, B. N. Multipole decompositions for directional light scattering. Physical Review B 2019, 100, 125415. [22] 0:00 Связанные состояния в континууме 1:25 Цель и задачи 1:37 Постановка задачи рассеяния 2:08 Расчет октупольных вкладов 2:56 Итоговое сечение рассеяния 3:14 Проверка моделированием в COMSOL Multiphysics® 3:55 Поиск собственных мод и выбор квази-BIC мод 4:57 Плоская волна 5:22 Цилиндрический векторный пучок 6:33 Планы на будущее 7:08 Вопросы, обсуждения Наши социальные сети: Вк, чтобы узнать про нас больше: Инст, чтобы больше увидеть: Телеграм-чат для абитуриентов, чтобы задать вопросы: Больше проектов в плейлисте