Spontaneous Emission inside a Hyperbolic Metamaterial Waveguide
Notice bibliographique
Résumé
The ability to control the rate of spontaneous emission via the design of nanostructured materials with appropriate electromagnetic properties is important in the development of novel fast sources of incoherent illumination, single photon emitters for quantum optical applications, laser physics, and de-excitation of electronic states leading to photodegradation in organic materials. Here, for an emitter placed inside a hyperbolic metamaterial slab of finite thickness comprised of an array of gold nanorods, we experimentally demonstrate an enhancement of the fluorescence coupled to the waveguided plasmon-polariton modes of the metamaterial. We show that fluorescence properties in such a finite-size metamaterial design behave differently from commonly studied infinite metamaterials or when the emitters are placed near the metamaterial interface. The emitters inside the metamaterial waveguide exhibit an almost 50-fold reduction of their lifetime, whereas a much smaller reduction (a factor of 2–3) is observed for emitters placed on top of the metamaterial. While in both cases the emission from the metamaterial can be radiated in the far field (up to 18% of the total emitted intensity, depending on the emitter position with respect to the nanorods), the coupling to waveguided modes of the metamaterial slab provides an efficient means to shape the emission spectrum for each polarization. The considered geometry is ideal for designing integrated, fast optical sources for data communications, sensing, or quantum photonic applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».