High-Q and tunable analog of electromagnetically induced transparency in terahertz all-dielectric metamaterial

电磁感应透明 超材料 谐振器 材料科学 慢光 光电子学 太赫兹辐射 共振(粒子物理) 光学 Q系数 电介质 物理 光子晶体 粒子物理学
作者
Yanqi Hu,Yongqian Xiong
出处
期刊:Applied Optics [The Optical Society]
卷期号:61 (6): 1500-1500 被引量:7
标识
DOI:10.1364/ao.447262
摘要

We propose a novel all-dielectric metamaterial (ADMM), to the best of our knowledge, with a simple structure to achieve the analog of electromagnetically induced transparency (EIT) in the terahertz range. The ADMM is constructed by unit cells with two same silicon bar resonators on a quartz substrate. By breaking the symmetrical array of silicon resonators, the guided-mode resonance can be excited in the substrate, and the destructive interference between a broadband electric-dipole resonance and a narrowband guided-mode resonance gives rise to an EIT-like response. The EIT window can reach a high quality factor (Q-factor) over 1500 by carefully adjusting the asymmetry degree within the unit cell. A dynamically tunable ADMM was further developed by employing photoactive doped silicon. By varying the carrier density of the doped silicon through optical pump, the strength of the EIT-like resonance can be actively modulated, enabling an on-to-off switch of the slow-light effect. The designed ADMM can achieve a high-Q EIT-like response and dynamic modulation, which may give potential applications in bio/chemical sensing, optical switching, and slow-light devices.
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