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
[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).
[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:1803.01992; 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
[18] A.Bogdanov, M. Petrov, Light scattering in 2D-geometry, April 15, 2021

[20] Alaee, R.; Rockstuhl, C.; Fernandez-Corbaton, I. An electromagnetic multipole expansion beyond
the long-wavelength approximation. Optics Communications 2018, 407, 17–21.

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: