Abstrait
Nous étudions l'amplification de la génération de troisième harmonique (GTH) dans des nanocouches d'oxyde d'indium-étain couplées à des polaritons plasmoniques de Tamm (TPP). Les TPP sont excités à l'interface entre un miroir en or mince et un réflecteur de Bragg distribué en dioxyde de silicium/nitrure de silicium (SiO₂/Si₃N₄) comportant une nanocouche d'oxyde d'indium-étain (ITO) de 30 nm d'épaisseur, intégrée dans la couche diélectrique supérieure sous le miroir métallique. Cette nanocouche d'ITO présente un comportement ε proche de zéro (ENZ) dans le proche infrarouge. En ajustant l'angle d'incidence et les conditions de résonance des TPP, nous obtenons un confinement sub-longueur d'onde du champ électromagnétique, ce qui se traduit par une amplification d'un facteur 8 de la réponse optique non linéaire de la structure par rapport à la nanocouche d'ITO isolée dans ses conditions ENZ optimales. Nous étudions également la dépendance du signal GTH à l'angle d'incidence et à l'orientation de l'échantillon, confirmant que l'amplification est due à l'excitation du mode TPP présentant un comportement asymétrique caractéristique. Les simulations numériques des facteurs de champ local, basées sur la méthode de la matrice de transfert (TMM), confirment pleinement nos résultats. Notre étude démontre que la plateforme TPP-ENZ offre une approche polyvalente et très efficace pour l'amélioration des processus optiques non linéaires, avec des applications potentielles en conversion de fréquence, en traitement du signal optique et en développement de dispositifs photoniques non linéaires plus performants.
Partager l'article
