利用
光學(xué)手性和內(nèi)置手性參量的形式,可以在JCMsuite中計(jì)算光學(xué)散射體的手性響應(yīng)。結(jié)果表明,時(shí)間諧波光學(xué)手性密度服從局部連續(xù)性方程[1]。這使得手性行為的分析類(lèi)似于電磁能量的研究。
;2'/rEq4o QaSRD/,M 圓
偏振平面波是光手性的本征態(tài)。因此,近場(chǎng)光手性密度與圓偏振密切相關(guān)。在
幾何光學(xué)中,四分之一波板將線偏振轉(zhuǎn)換為圓偏振是眾所周知的。它們是由雙折射
材料制成的,例如各向異性材料。波片的厚度是尋常(x-)偏振和非尋常(z-)偏振
波長(zhǎng)差的四分之一。入射平面波在xz方向上線性偏振,在-y方向上傳播,如下圖所示:
T)MZ`dM vGD D 四分之一波片的能量守恒和光學(xué)手性 #fq&yjl#A
由于線偏振,入射手性通量消失
=0。對(duì)于一個(gè)完美的四分之一波片,反射通量
將消失,而透射手性通量
=1將以圓偏振平面波為單位。從幾何光學(xué)的
角度,我們認(rèn)為由于波片的各向異性導(dǎo)致了偏振變化或手性轉(zhuǎn)換發(fā)生在波片的體積
內(nèi)。對(duì)于麥克斯韋方程組的嚴(yán)格解,會(huì)產(chǎn)生與這個(gè)簡(jiǎn)化
模型的輕微偏差。
'v%v*Ujf[ !XT2'6nu 在近場(chǎng)中,由于各向異性和材料
參數(shù)[1]的變化而發(fā)生手性轉(zhuǎn)換。利用各向異性電學(xué)手性
的密度積分,可以在JCMsuite中計(jì)算體積貢獻(xiàn)。這種轉(zhuǎn)換類(lèi)似于能量吸收
。對(duì)于這個(gè)例子中的分段常數(shù)材料,界面處的手性轉(zhuǎn)換是通過(guò)電磁手性轉(zhuǎn)換通量積分來(lái)計(jì)算的。它的實(shí)部得到
。
h3MZLPe 2]+f<Z[/ 最后,通過(guò)對(duì)界面外域電磁手性通量積分取實(shí)數(shù)部分給出了反射
和透射
光手性通量。由于光學(xué)手性守恒,推導(dǎo)出下式:
`ex>q E*VOyH2[ 適用于任意材料和電磁場(chǎng)。這類(lèi)似于能量守恒,可寫(xiě)為
$pj;CoPm OVEQ^\Q5D 7$7#z\VWu Og2G0sWRf 光學(xué)手性密度
如下所示
=A<a9@N}N fPab%>/T{ 研究了四分之一波片近場(chǎng)的光手性密度
N==Y]Z$G (左)及其體積轉(zhuǎn)換
(右)
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