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Fano-resonant mechanism of terajet formation using graphene-covered high index mesoscale spheres

诺共振 光学 中尺度气象学 折射率 材料科学 石墨烯 球体 机制(生物学) 物理 等离子体子 纳米技术 气象学 量子力学 天文
作者
Alesia Paddubskaya,Andrey Novitsky,Oleg V. Minin,Igor V. Minin
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
标识
DOI:10.1364/ol.536827
摘要

Photonic jet in terahertz (THz) frequency range (terajet) plays an important role in modern THz scanning systems to achieve a superresolution beyond the diffraction limit. Based on analytical simulations, we introduce a synergetic effect of a mesoscale dielectric sphere and graphene to improve the focusing properties of a particle. We show that a graphene-covered dielectric sphere is able to enhance the field behind it if the refractive index is high. This conflicts with a generally accepted statement that a jet is generated only for low-index dielectrics with n < 2. We demonstrate the tunability of the terajet characteristics with respect to the graphene Fermi energy and discover a Fano resonance causing the field increase. This design leverages the tuning properties of the graphene allowing dynamic control over the power and size of the generated terajet in real time. With high-index materials, we get the opportunity for integration of terajet-assisted imaging with semiconductor technology.
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