内容简介
光子自旋霍尔效应(PSHE)表现为光束在界面反射和透射时所产生的与自旋相关的空间位移与角位移,其物理本质为光的自旋轨道相互作用。近年来,PSHE在常规界面、超表面/超材料、近场光学、无序和拓扑系统等多个领域得到了广泛研究。PSHE为光操控提供了新的自由度——“自旋”,且其对于不同物理系统中结构参数的变化非常敏感,在精密测量、基于自旋的纳米光子器件以及光学运算等领域展现出了巨大的应用潜力。本专著简要介绍了PSHE的研究背景与最新进展,从理论上深入分析了其物理机制,并重点介绍了PSHE在调控与应用方面的相关工作,最后进行了总结与展望。本专著不仅旨在帮助领域内研究人员及时掌握最新进展,更期望推动基于光子自旋的微纳光子学器件领域涌现出更多创新举措。
目录介绍
目录
第1章引言1
第2章PSHE的原理5
2.1常规界面中PSHE产生的自旋相关位移5
2.2各向异性结构中PSHE产生的自旋相关位移11
2.3基于PSHE的WM技术14
第3章PSHE的研究进展20
3.1常规界面中的PSHE20
3.2超表面/超材料中的PSHE24
3.3近场光学中的PSHE27
3.4无序和拓扑系统中的PSHE30
3.5几何和量子PSHE33
3.6三维PSHE36
第4章PSHE的多样化调控39
4.1布儒斯特角与临界角附近增强且可切换的PSHE39
4.2通过奇异点和狄拉克点调控PSHE42
4.3利用电场/磁场调控PSHE44
4.4非对称PSHE47
4.5提高PSHE转换效率的方法49
4.6奇异的PSHE51
4.7利用准连续体束缚态调控PSHE53
第5章PSHE的新兴应用56
5.1基于PSHE的精密测量与光学传感56
5.2基于PSHE的数学运算及边缘检测60
5.3基于PSHE的纳米光子器件65
第6章总结与展望70
参考文献72