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Parametric Mie resonances and directional amplification in time-modulated scatterers

Asadchy, V.; Lamprianidis, A. G. ORCID iD icon 1; Ptitcyn, G.; Albooyeh, M.; Karamanos, T. 1; Alaee, R. 1; Tretyakov, S. A.; Rockstuhl, Carsten ORCID iD icon 1,2; Fan, S.
1 Institut für Theoretische Festkörperphysik (TFP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

We provide a theoretical description of light scattering by a spherical particle whose permittivity is modulated in time at twice the frequency of the incident light. Such a particle acts as a finite-sized photonic time crystal and, despite its sub-wavelength spatial extent, can host optical parametric amplification. Conditions of parametric Mie resonances in the sphere are derived. We show that control of the temporal modulation strength provides a qualitatively new route to tailor the far-field pattern of a scatterer. Two characteristic spheres are designed, providing amplification of scattered light and satisfying nearly ideally the first and second Kerker scattering conditions.

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Nanotechnologie (INT)
Institut für Theoretische Festkörperphysik (TFP)
Karlsruhe School of Optics & Photonics (KSOP)
Publikationstyp Forschungsbericht/Preprint
Publikationsdatum 22.02.2022
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000144726
Verlag arxiv
Umfang 6 S.
Nachgewiesen in Dimensions
arXiv
OpenAlex
Relationen in KITopen
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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000144726
Veröffentlicht am 26.07.2024
Originalveröffentlichung
DOI: 10.48550/arXiv.2202.11138
Dimensions
Zitationen: 1
Seitenaufrufe: 197
seit 19.04.2022
Downloads: 21
seit 24.08.2024
Cover der Publikation
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