Publication

Continuously tunable high-Q dielectric metasurfaces for advanced molecular spectroscopy and nonlinear optics

2025

Résumé

We present resonance gradient metasurfaces that enable continuous tuning of high-Q resonances across an ultra-broadband wavelength range. This tunability is achieved by gradually adjusting the geometric parameters of unit cells along one axis of the metasurface. These metasurfaces support broadband biosensing and precisely control vibrational light-matter coupling (Adv. Mater. 2024, 36, e2314279). Additionally, in combination with a tunable infrared laser, they facilitate resonantly enhanced optical harmonic generation over a wide spectral range (Adv. Mater. 2024, 36, e2307494). These advancements offer a versatile platform for next-generation light-generation technologies and advanced biosensing applications.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/e6717752-4827-422b-a2bc-568db74cb32e

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Concepts associés (32)

Laser à colorant

vignette|316x316px|Gros plan d'un laser à colorant CW de table à base de rhodamine 6G, émettant à 580 nm (jaune). Le faisceau laser émis est visible sous forme de lignes jaunes pâles entre la fenêtre jaune (au centre) et l'optique jaune (en haut à droite), où il se reflète à travers l'image vers un miroir invisible, et revient dans le jet de colorant depuis le coin inférieur gauche. La solution de colorant orange entre dans le laser par la gauche et sort par la droite, toujours brillante de phosphorescence triplet, et est pompée par un faisceau de 514 nm (bleu-vert) provenant d'un laser à argon.

Plasmonic metamaterial

A plasmonic metamaterial is a metamaterial that uses surface plasmons to achieve optical properties not seen in nature. Plasmons are produced from the interaction of light with metal-dielectric materials. Under specific conditions, the incident light couples with the surface plasmons to create self-sustaining, propagating electromagnetic waves known as surface plasmon polaritons (SPPs). Once launched, the SPPs ripple along the metal-dielectric interface. Compared with the incident light, the SPPs can be much shorter in wavelength.

Spectroscopie infrarouge

thumb|Un spectromètre infrarouge. La spectroscopie infrarouge (parfois désignée comme spectroscopie IR) est une classe de spectroscopie qui traite de la région infrarouge du spectre électromagnétique. Elle recouvre une large gamme de techniques, la plus commune étant un type de spectroscopie d'absorption. Comme pour toutes les techniques de spectroscopie, elle peut être employée pour l'identification de composés ou pour déterminer la composition d'un échantillon.

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