苏州城市学院

本发明公开了一种增强二次谐波产生的方法，通过实现精确频率匹配来增强二次谐波产生的新机制，将二次谐波产生频率与极性电介质材料的纵向光学声子模式的共振频率对齐，满足条件：；其中，为二次谐波产生频率，为纵向光学声子模式的共振频率；所述双重协同共振增强包括：基频光在声子极化激元模式处产生局域场增强，以提升驱动非线性极化过程的源场强度；二次谐波因频率与纵向光学声子模式的共振频率精确匹配激发纵向光学声子模式，实现二次谐波的进一步增强。本发明，无需复杂纳米结构的精确几何构型，依赖材料固有纵向光学声子频率实现增强，降低了实际应用门槛。

本发明公开了一种实现折射率传感器的设计方法，包括以下步骤：S1、制备3C‑SiC纳米核壳结构，所述3C‑SiC纳米核壳结构以3C‑SiC纳米球为内核，内核外部包裹介电壳层，将所述3C‑SiC纳米核壳结构置于待测背景介质中；其中，所述介电壳层介电常数的虚部固定为0.0001，所述3C‑SiC纳米球满足亚波长条件，即核半径a与背景介质波数满足；S2、向所述3C‑SiC纳米核壳结构入射平面电磁波，基于准静态近似，结合洛伦兹模型描述材料频率依赖的横向介电常数，同时引入非局域响应构建纵向介电常数模型。本发明，非局域模型下的传感灵敏度比局域模型高出十个数量级以上，可检测0.01量级的微小折射率变化，适用于高精度检测场景。

本发明公开了一种跨波段多功能超表面及其设计方法。设计方法包括：S1：确定目标光学功能以及至少两种目标波长；S2：根据所述目标光学功能，计算至少两种所述目标波长在不同圆偏振态下对应的相位函数；针对所述目标波长及其相位函数，分别对应优化单元结构的参数；S3：构建具有波长选择性的空间掩模，使得超表面实现共焦多通道调控；S4：根据所述子区块的布局和单元结构的参数，生成超表面。本发明中的超表面及其设计方法采用单层结构，实现了高数值孔径、高效率、跨波段、共焦多通道、多功能调控。