Interfacial Second-Harmonic Generation via Superposition of Symmetries in a Double-Resonance-Enhanced Plasmonic Nanocavity

二次谐波产生 纳米光子学 等离子体子 材料科学 光电子学 非线性光学 表面等离子共振 谐振器 光学 纳米技术 物理 纳米颗粒 激光器
作者
Huan Chen,Zihe Jiang,Bowen Kang,Lei Guo,Lei Yan,Zhengkun Fu,Zhenglong Zhang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:15 (18): 5008-5015 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.4c00548
摘要

Second-harmonic generation (SHG) has rapidly advanced with the miniaturization of on-chip devices and has found many applications, including optical frequency conversion, nonlinear imaging, and quantum technology. However, owing to the obvious phase-matching constraints involved in nonlinear optical interactions in bulk crystals and the decrease in the length and strength of nonlinear interactions in nanophotonic and surface/interface systems, improving the SHG efficiency and manipulating its optical properties at the nanoscale are challenging tasks. Herein, a monocrystalline silver microplate and nanocube-coupled nanocavity with double-resonance plasmonic modes and an ultrasmall gap were constructed, resulting in efficiently enhanced SHG. In particular, the SHG from the silver microplate (111) is polarization-dependent, and the anisotropy of the SHG in the plasmonic nanocavity can be further controlled via the superposition of symmetries at the interface and plasmonic waveguide-cavity modes. The interfacial SHG provides technology for developing lattice surface atomic arrangement and nanostructure rapid characterization, nonlinear light sources, and on-chip nonlinear nanophotonic devices.
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