在JCMsuite中,利用
光學(xué)手性的形式和內(nèi)置的手性參量可以計算光散射體的手性響應(yīng)。結(jié)果表明,時間諧波光學(xué)手性密度服從局部連續(xù)性方程[1]。這使得手性行為的分析類似于研究電磁能量的
標(biāo)準消光實驗。
z |llf7: :=y5713 在電磁能量的情況下,消光由散射和損失[2]組成。對應(yīng)的手性參量是光學(xué)手性的消光
散射
,以及體積
和界面上
的手性轉(zhuǎn)換。這就得到了守恒定律
1v|-+p42 0zNbux_ *gH]R*Q[Rt 積分是在散射體的外表面∂Ω和體積Θ以及表面∂Θ上進行的。
JWd[zJ[ u ,3B[ 這些參量在JCMsuite中命名,如下表所示。更多細節(jié)可以在這里找到。
OM0r*<D"! avq$aq(3& 作為案例展示,我們計算散射體的手性響應(yīng)如下圖所示:
_M/N_Fm OJpfiZ@Q_ 它的直徑是一個
波長的量級,它的介電常數(shù)固定為ε=4.5。在下面,我們將改變散射體的磁導(dǎo)率μ,并觀察預(yù)測的對偶對稱性[3]對于恒定比率ε/μ的散射體及其環(huán)境。周圍的
材料是ε=μ=1的空氣。
:wS&3:h 由于散射體是無損的和各向同性的,在它的體積內(nèi)將沒有轉(zhuǎn)換。請參考四分之一波片的案例,以獲得更多關(guān)于體積轉(zhuǎn)換的信息。
sR1_L/. 在這里,所需的參量被計算為如上所述的電磁手性通量的通量積分。如下圖所示,對于接近對偶對稱的材料,轉(zhuǎn)換趨向于零。
]uox ^HC 在固定介電常數(shù)ε=4.5下,散射體的磁導(dǎo)率μ的變化。
該散射體是對偶的ε/μ=1,產(chǎn)生零手性轉(zhuǎn)換。 `{:Nt#7
KxK,en4)+ 在JCMsuite中,所有手性密度都是相似的。例如,我們在下面的圖中展示了增強的近場光學(xué)手性密度的
電子部分。這是一個后處理過程,即ExportFields:輸出參量電手性密度。
=(
|%%,3 具有ε/μ=1的雙散射體的光手性密度X的近場增強 YA$YT8iMe
't`h?VvL 參考文獻 Ur#jJR@%3 [1] Philipp Gutsche, Lisa V. Poulikakos, Martin Hammerschmidt, Sven Burger, and Frank Schmidt. Time-harmonic optical chirality in inhomogeneous space. In SPIE OPTO, Vol.9756m pages 97560X. International Society for Optics and Photonics, 2016.