一种基于硅球三聚体的高方向性横向单向散射实现方法与流程

技术特征：
1.一种基于硅球三聚体的高方向性横向单向散射的实现方法，包括下列步骤：1)一束径向偏振光(1)经过显微物镜(2)后产生聚焦光场，在焦平面上沿y轴放置三个硅球，三个硅球沿x轴的横向偏移量相等，硅球之间的间隔相等；2)设计硅球三聚体中三个全介电球的半径和位置分布，使得三个硅球内部激发的总电偶极矩的轴向分量之和与磁偶极矩的横向分量之和满足横向kerker散射条件；第一步，利用richard-wolf衍射积分计算聚焦径向偏振光的电场和磁场；第二步，将该电场和磁场导入时域有限差分算法，计算硅中空纳米碟的近场电磁场分布；第三步，基于该近场电磁场分布，采用多极矩展开法分别计算硅球三聚体中三个硅球内部激发的总电偶极矩、磁偶极矩、磁四极距以及电四极距，并分析这些极矩在远场散射中的相对贡献；第四步，反复调节三个硅球的半径，使得每个硅球激发的总电偶极矩和磁偶极矩的贡献在散射光谱中起主要作用，而电四极矩和磁四极矩的贡献可以忽略。第五步，反复调节三聚体中硅球之间的间隔，并移动硅球三聚体沿x轴的横向偏移量，使得三个硅球内部激发的总电偶极矩轴向分量之和与磁偶极距横向分量之和在某个波长下满足横向kerker散射条件。3)用聚焦径向偏振光激发硅球三聚体将产生高方向性横向单向散射。2.根据权利要求1所述的基于硅球三聚体的高方向性横向单向散射实现方法，其特征在于：光源是激光光源或普通光源。3.根据权利要求1所述的基于硅球三聚体的高方向性横向单向散射实现方法，其特征在于：径向偏振光具体的产生方法不受限制，可以是相应技术和方法中的任意一种。

技术总结
本发明涉及一种产生高方向性横向单向散射的纳米光学方法，属于新型纳米光学技术领域。本发明基于聚焦径向偏振光与硅球三聚体的相互作用，通过调节硅球三聚体的三个球半径以及在聚焦平面上的横向位置，使得三个硅球激发的总电偶极距轴向分量之和与磁偶极距横向分量之和满足横向Kerker散射条件，实现高方向性的横向单向散射。本发明提出的实现高方向性横向单向散射的方法可以将横向单向散射的散射角降低至43


技术研发人员：王湘晖 王建鑫
受保护的技术使用者：南开大学
技术研发日：2020.06.16
技术公布日：2021/12/16