Высокодобротные резонансы Фано в изогнутом волноводном резонаторе с зеркалами с пространственно неоднородным коэффициентом отражения
Автор: Дышлюк Антон Владимирович, Витрик Олег Борисович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 2 т.47, 2023 года.
Бесплатный доступ
Продемонстрированы высокодобротные резонансы Фано, а также эффекты, подобные электромагнитно-индуцированной прозрачности, возникающие в изогнутом волноводном резонаторе Фабри-Перо с зеркалами с переменным коэффициентом отражения. Показано, что данные эффекты возникают в результате связи фундаментальной моды сердцевины изогнутого световода с оболочечными модами шепчущей галереи. Исследовано влияние основных геометрических параметров резонатора на особенности в его спектрах отражения и пропускания. Полученные результаты могут найти применение при создании новых функциональных элементов фотоники на основе изогнутых волноводов, в частности, высокочувствительных портативных рефрактометров для био- и хемосенсорных систем, а также оптических датчиков механических воздействий.
Резонансы фано, электромагнитно-индуцированная прозрачность, изогнутый световод, мода шепчущей галереи, оптическая рефрактометрия
Короткий адрес: https://sciup.org/140297686
IDR: 140297686 | DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1183
Список литературы Высокодобротные резонансы Фано в изогнутом волноводном резонаторе с зеркалами с пространственно неоднородным коэффициентом отражения
- Fano U. Effects of configuration interaction on intensities and phase shifts. Phys Rev 1961; 124(6): 1866.
- Limonov MF, et al. Fano resonances in photonics. Nat Photon 2017; 11(9): 543-554.
- Garrido Alzar CL, Martinez MAG, Nussenzveig P. Classical analog of electromagnetically induced transparency. Am J Phys 2002; 70(1): 37-41.
- Fan S, Suh W, Joannopoulos JD. Temporal coupled-mode theory for the Fano resonance in optical resonators. J Opt Soc Am A 2003; 20(3): 569-572.
- Wang F, et al. Fano-resonance-based Mach-Zehnder optical switch employing dual-bus coupled ring resonator as two-beam interferometer. Opt Express 2009; 17(9): 7708-7716.
- Luk'yanchuk B, et al. The Fano resonance in plasmonic nanostructures and metamaterials. Nat Mater 2010; 9(9): 707.
- Chong KE, et al. Observation of Fano resonances in all-dielectric nanoparticle oligomers. Small 2014; 10(10): 1985-1990.
- Kuznetsov AI, et al. Optically resonant dielectric nanostructures. Science 2016; 354(6314): aag2472.
- Miroshnichenko AE, Flach S, Kivshar YS. Fano resonances in nanoscale structures. Rev Mod Phys 2010; 82(3): 2257.
- Rahmani M, Luk'yanchuk B, Hong M. Fano resonance in novel plasmonic nanostructures. Laser Photonics Rev 2013; 7(3): 329-349.
- Yu Y, et al. Demonstration of a self-pulsing photonic crystal Fano laser. Nat Photon 2017; 11(2): 81.
- Lu H, et al. Plasmonic nanosensor based on Fano resonance in waveguide-coupled resonators. Opt Lett 2012; 37(18): 3780-3782.
- Zhang S, et al. Substrate-induced Fano resonances of a plasmonic nanocube: a route to increased-sensitivity localized surface plasmon resonance sensors revealed. Nano Lett 2011; 11(4): 1657-1663.
- Cetin AE, Altug H. Fano resonant ring/disk plasmonic nanocavities on conducting substrates for advanced bio-sensing. ACS Nano 2012; 6(11): 9989-9995.
- Wu C, et al. Fano-resonant asymmetric metamaterials for ultrasensitive spectroscopy and identification of molecular monolayers. Nat Mater 2012; 11(1): 69.
- Singh R, et al. Ultrasensitive terahertz sensing with high-Q Fano resonances in metasurfaces. Appl Phys Lett 2014; 105(17): 171101.
- Dyshlyuk AV. Tunable Fano-like resonances in a bent single-mode waveguide-based Fabry-Perot resonator. Opt Lett 2019; 44(2): 231-234.
- Dyshlyuk AV, Eryusheva UA, Vitrik OB. Tunable Autler-Townes-like resonance splitting in a bent fiber-optic Fab-ry-Perot resonator: 3D modeling and experimental verification. J Lightw Technol 2020; 38(24): 6918-6923.
- Novotny L. Strong coupling, energy splitting, and level crossings: A classical perspective. Am J Phys 2010; 78(11): 1199-1202.
- Snyder AW, Love J. Optical waveguide theory. Berlin: Springer Science & Business Media; 2012.
- Johnson PB, Christy RW. Optical constants of the noble metals. Phys Rev B 1972; 6(12): 4370.
- Dyshlyuk AV, et al. Numerical and experimental investigation of surface plasmon resonance excitation using whispering gallery modes in bent metal-clad single-mode optical fiber. J Lightw Technol 2017; 35(24): 5425-5431.
- Wang P, et al. Macrobending single-mode fiber-based re-fractometer. Appl Opt 2009; 48(31): 6044-6049.
- Wang P, et al. A macrobending singlemode fiber refractive index sensor for low refractive index liquids. Photonics Lett Pol 2010; 2(2): 67-69.
- Kulchin YN, Vitrik OB, Gurbatov SO. Effect of small variations in the refractive index of the ambient medium on the spectrum of a bent fibre-optic Fabry-Perot interferometer. Quantum Electron 2011; 41(9): 821.
- Homola J. Surface plasmon resonance based sensors. Berlin, Heidelberg: Springer; 2006.
- Svelto O, Hanna DC. Principles of lasers. New York: Plenum Press; 1998.
