Alessio Amaolo, Pengning Chao, Thomas J. Maldonado, Sean Molesky et Alejandro W. Rodríguez
Article de revue (2024)
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Abstract
Recent advances in photonic optimization have enabled calculation of performance bounds for a wide range of electromagnetic objectives, albeit restricted to single-material systems. Motivated by growing theoretical interest and fabrication advances, we present a framework to bound the performance of photonic heterostructures and apply it to investigate maximum absorption characteristics of multilayer films and compact, free-form multi-material scatterers. Limits predict trends seen in topology-optimized geometries – often coming within factors of two of specific designs – and may be utilized in conjunction with inverse designs to predict when heterostructures are expected to outperform their optimal single-material counterparts.
Mots clés
photonic bounds; heterostructure; inverse design
Département: | Département de génie physique |
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Organismes subventionnaires: | Institut de Valorisation des Données, Cornell Center for Materials Research, Division of Emerging Frontiers in Research and Innovation, Defense Sciences Office, DARPA |
Numéro de subvention: | EFMA-164098, HR0011047197, HR00112090011, HR00111820046 |
URL de PolyPublie: | https://publications.polymtl.ca/57336/ |
Titre de la revue: | Nanophotonics (vol. 13, no 3) |
Maison d'édition: | De Gruyter |
DOI: | 10.1515/nanoph-2023-0606 |
URL officielle: | https://doi.org/10.1515/nanoph-2023-0606 |
Date du dépôt: | 12 févr. 2024 09:40 |
Dernière modification: | 13 août 2024 09:57 |
Citer en APA 7: | Amaolo, A., Chao, P., Maldonado, T. J., Molesky, S., & Rodríguez, A. W. (2024). Can photonic heterostructures provably outperform single-material geometries? Nanophotonics, 13(3), 283-288. https://doi.org/10.1515/nanoph-2023-0606 |
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