Fig. 1. Schéma d'une antenne optique reconfigurable qui prend en charge la condition d'anapole sans rayonnement cachée dans une résonance magnétique à la même fréquence. Un faisceau RP (a) ou AP (b) étroitement focalisé est utilisé pour réaliser de manière sélective les scénarios de diffusion non diffusante et résonnante de l'antenne optique.
Une nouvelle publication de Opto-Electronic Advances considère des nano-antennes reconfigurables en silicium contrôlées par un champ lumineux vectoriel.
Selon la théorie de Mie, des particules diélectriques à indice élevé peuvent être induites avec une résonance multipolaire électrique et magnétique intense dans le visible. L'interférence entre les multipôles électriques et magnétiques dans les particules apportera de nombreuses nouvelles propriétés optiques, telles que l'amélioration du champ électromagnétique, le changement de direction de diffusion, etc. Dans ce contexte, étant donné que le silicium est le matériau le plus couramment utilisé pour les dispositifs semi-conducteurs à indice de réfraction élevé, l'utilisation de structures de silicium micro-nano en tant que nano-antennes optiques entièrement diélectriques fournit une plate-forme de haute qualité pour la modulation du champ optique et l'interaction entre la lumière et la matière. à l'échelle nanométrique.
Des nanostructures optiques entièrement diélectriques excitées par un champ optique spécifique présenteront un nouveau mode électromagnétique, le mode anapole. Ce mode induit par des interférences destructives entre le dipôle électrique et le dipolaire toroïdal peut réaliser un mode sans rayonnement dans lequel la diffusion en champ lointain disparaît complètement.
La diffusion optique d'une nanoparticule sous l'excitation d'une onde plane est généralement déterminée par son moment multipolaire électromagnétique prédominant. Un tel moment multipolaire prédominant peut même décider de la nature électrique ou magnétique de la diffusion en photonique tout diélectrique. Il est généralement perçu qu'une manipulation sophistiquée des moments multipolaires électromagnétiques de tous les ordres pour réaliser la superposition des forces des moments disparus à la même longueur d'onde est nécessaire pour atteindre la condition anapolaire.
Fig. 2. Résultats de la décomposition multipolaire électromagnétique cartésienne pour le pouvoir de diffusion d'un nanodisque de Si sous l'excitation d'un faisceau RP fortement focalisé (a) et d'un faisceau AP fortement focalisé (b), respectivement. Et les images expérimentales sous la condition anapole excitée par un RP focalisé (c) et la condition de résonance MQ excitée par un AP focalisé (d). Crédit :Compuscript Ltd
À l'opposé, le groupe de recherche du professeur Li Xiangping a découvert qu'une adaptation sophistiquée des moments multipolaires électromagnétiques dans les nanoparticules n'est pas nécessaire pour l'excitation de la condition anapolaire. Cet article rapporte la démonstration théorique et expérimentale de l'anapole optique sans rayonnement caché dans un état résonant d'une nanoparticule de Si utilisant un faisceau polarisé radialement étroitement focalisé. De plus, les résultats démontrent la possibilité de réaliser une diffusion optique reconfigurable à contraste élevé, allant de la condition anapolaire sans rayonnement à la résonance multipolaire magnétique en commutant les faisceaux de polarisation structurés en faisceau polarisé azimutal.
Le mécanisme démontré ressemble à une nouvelle façon sans précédent d'adapter les propriétés optiques des méta-structures, ce qui pourrait initialiser un sous-domaine de la méta-optique reconfigurable où la fonctionnalité accordable des méta-structures est activée par la combinaison unique de la lumière structurée et des résonances de Mie structurées . Les auteurs prévoient que cette découverte pourrait ouvrir la voie à la manipulation avancée du signal optique en nanophotonique. Des chercheurs développent une nanoantenne cuboïde en silicium
