Enhanced terahertz third harmonic generation with high-order guided-mode resonance of graphene plasmonic gratings

太赫兹辐射 石墨烯 等离子体子 材料科学 栅栏 光电子学 超材料 共振(粒子物理) 光学 高次谐波产生 纳米技术 物理 激光器 粒子物理学
作者
Baoku Wang,Ruoxing Wang,Fei Yan,Jianlong Liu,Jianqiang Liu,Weimin Sun,Li Li
出处
期刊:Physica Scripta [IOP Publishing]
卷期号:97 (11): 115501-115501 被引量:5
标识
DOI:10.1088/1402-4896/ac9560
摘要

Abstract We present a unique scheme to efficiently enhance terahertz third harmonic generation (THG). By exploiting the high-order guided-mode resonance of graphene plasmonic grating, the off-plane transverse localized field can be suppressed, which enables the electromagnetic energy to be tightly concentrated and significantly enhanced in the monolayer graphene. Meanwhile, high density of in-plane hot spots can be excited to form a quasi-continuous enhanced-field profile called as hot surface. This can bring about the giant nonlinearity enhancement of terahertz field-graphene interaction, greatly pushing forward the enhanced THG in monolayer graphene to breakout the limitation of various patterned metamaterials. It is anticipated that the graphene plasmonic grating has promising application for nonlinear terahertz spectroscopy, imaging and communication.
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