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Extraordinary 2D Materials Based Nanophotonics
Manipulating optical Tamm state in the terahertz frequency range with graphene
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Leyong Jiang
1
Jiao Tang
1
Qingkai Wang
2
Yuexiang Wu
2
[ ... ]
Xiaoyu Dai
2,*
Author Affiliations
Abstract
1
School of Physics and Electronics, Hunan Normal University, Changsha 410081, China
2
International Collaborative Laboratory of 2D Materials for Optoelectronic Science & Technology of Ministry of Education, College of Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
The optical Tamm state (OTS), which exists generally at the interface between metal and a dielectric Bragg mirror, has been studied extensively in the visible and near infrared spectra. Nevertheless, OTS in the terahertz (THz) region normally receives far less attention. In this Letter, we demonstrate the physical mechanism of OTS at the interface between graphene and a dielectric Bragg mirror in the THz frequency band by applying the transfer matrix method and dispersion characteristics. Based on such mechanisms, we propose an efficient method that can precisely generate and control OTS at a desired angle and frequency. Moreover, we show that the OTS is dependent on the optical conductivity of graphene, making the graphene–dielectric-Bragg-mirror a good candidate for dynamic tunable OTS device in the THz frequency range.
160.4236
Nanomaterials
PDF全文
Full Text
Chinese Optics Letters
2019, 17(2): 020008
Extraordinary 2D Materials Based Nanophotonics
Graphene Tamm plasmon-induced giant Goos–Hänchen shift at terahertz frequencies
Jiao Tang
1
Jiao Xu
1
Zhiwei Zheng
1,2
Hu Dong
1
[ ... ]
Yuanjiang Xiang
2,**
Author Affiliations
Abstract
1
School of Physics and Electronics, Hunan Normal University, Changsha 410081, China
2
International Collaborative Laboratory of 2D Materials for Optoelectronic Science & Technology of Ministry of Education, College of Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
3
Jiangsu Key Laboratory of Advanced Laser Materials and Devices, School of Physics and Electronic Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China
In this Letter, we have shown that a giant Goos–H nchen shift of a light beam reflected at terahertz frequencies can be achieved by using a composite structure, where monolayer graphene is coated on one-dimensional photonic crystals separated by a dielectric slab. This giant Goos–H nchen shift originates from the enhancement of the electrical field, owing to the excitation of optical Tamm states at the interface between the graphene and one-dimensional photonic crystal. It is shown that the Goos–H nchen shift in this structure can be significantly enlarged negatively and can be switched from negative to positive due to the tunability of graphene’s conductivity. Moreover, the Goos–H nchen shift of the proposed structure is sensitive to the relaxation time of graphene and the thickness of the top layer, making this structure a good candidate for a dynamic tunable optical shift device in the terahertz regime.
160.4236
Nanomaterials
PDF全文
Full Text
Chinese Optics Letters
2019, 17(2): 020007
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