微电学术 | 我院徐政基副教授团队LPR论文被评为2023年最高阅读量前10%优秀论文

近日，中山大学微电子科学与技术学院张树斌博士在中科院1区 Top期刊《Laser & Photonics Reviews》上发表的封底（back cover）文章 “Independent dual-band bound states in the continuum supported by double asymmetric periodic gratings in germanium-based structure” 被评为2023年最高阅读量前10% 优秀论文。

连续域束缚态是一类频率位于辐射连续域内但被完全局域的特殊电磁本征态，具有诸多有趣的物理特性和丰富的应用场景。近年来，基于连续域束缚的态超构表面为集成光学、信息光学、生物光学、拓扑光学以及非线性光学等领域提供新的发展可能。诸多的应用主要基于两个准BIC的基本物理特征: 可调高质量因子(Q因子)和动量空间中独特的极化特性。

在非线性变频、多模激光器、光学传感、多光学纳米器件等各种应用中，存在具有高Q因数的双准BIC甚至多准BIC是有重要意义的。因此，研究双准BIC甚至多准BIC的演化过程，进一步研究双准BIC甚至多准BIC的独立控制是迫切需要的。

近年来，基于导模共振实现BICs/准BICs的研究受到了广泛关注，但它们的内在关系，包括它们双BIC和导模共振的相关性，仍然没有充分阐明。也缺乏足够清晰和准确的物理图谱和解析模型。这限制了基于导模共振实现独立调控的多准BIC 的研究。

该工作提出并实验证明了一个新的在全介质超表面上实现双波段BIC的策略。这一策略基于双非对称周期光栅支持的一对互易光学导模共振。基于低对比度双周期光栅结构等效介电常数的傅里叶傅里叶级数展开模型，结合导模共振理论，在理论计算中精确预测该结构支持的双波段BIC模式。基于精确的计算，在正入射条件下，通过在相邻的光栅或空气间隙中引入对称性破缺，导模与辐射模耦合并转换成高品质因数的准BIC。两个准BIC由气隙和光栅支持的模式分别独立控制。此外，基于非蚀刻的制备工艺，观察与验证了中红外波段双频BIC的实现和调谐。研究结果为理解双非对称周期光栅结构支持的双BIC提供了清晰的物理图谱和解析模型。同时，在实现双BIC基础上，通过结构的变化，实现双准BIC共振的独立控制，在多波段激光器、高精度光子传感器件、微型光谱器件、非线性光学等领域具有广阔的应用前景。

中山大学博士生张树斌为第一作者，徐政基副教授为唯一通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和广东省珠江人才计划等项目的大力支持。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202301206?af=R