Abstract

We show that polarization-independent coherent perfect absorption can be realized in a simple dipole-like metasurface by precisely engineering the ratio between the scattering loss γs and the dissipation loss γl. This effect can be traced to a critical condition on the scattering matrix in a dipolar picture, which requires that the scattering and dissipation losses are equivalent, i.e., γs=γl, at the resonant frequency f0. This work expands the capability of metasurface in getting extreme optical properties, allowing for many potential applications.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. V. A. Fedotov, P. L. Mladyonov, S. L. Prosvirnin, A. V. Rogacheva, Y. Chen, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 97, 167401 (2006).
    [CrossRef]
  2. S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
    [CrossRef]
  3. N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
    [CrossRef]
  4. N. Yu, P. Genevet, M. Kats, F. Aieta, J. Tetienne, F. Capasso, and Z. Gaburro, Science 334, 333 (2011).
    [CrossRef]
  5. X. Ni, N. Emani, A. Kildishev, A. Boltasseva, and V. Shalaev, Science 335, 427 (2012).
    [CrossRef]
  6. M. Kang, T. Feng, H. Wang, and J. Li, Opt. Express 20, 15882 (2012).
    [CrossRef]
  7. A. V. Kildishev, A. Boltasseva, and V. M. Shalaev, Science 339, 1232009 (2013).
    [CrossRef]
  8. F. Aieta, P. Genevet, N. Yu, M. A. Kats, Z. Gaburro, and F. Capasso, Nano Lett. 12, 1702 (2012).
  9. X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
    [CrossRef]
  10. N. I. Landy, S. Sajuyigbe, J. J. Mock, D. R. Smith, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 100, 207402 (2008).
    [CrossRef]
  11. S. H. Mousavi, A. B. Khanikaev, B. Neuner, Y. Avitzour, D. Korobkin, G. Ferro, and G. Shvets, Phys. Rev. Lett. 105, 176803 (2010).
    [CrossRef]
  12. N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, and H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).
  13. X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
    [CrossRef]
  14. K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, and H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
    [CrossRef]
  15. Y. Cui, K. H. Fung, J. Xu, H. Ma, Y. Jin, S. He, and N. X. Fang, Nano Lett. 12, 1443 (2012).
  16. Y. D. Chong, L. Ge, H. Cao, and A. D. Stone, Phys. Rev. Lett. 105, 053901 (2010).
    [CrossRef]
  17. W. Wan, Y. D. Chong, L. Ge, H. Noh, A. D. Stone, and H. Cao, Science 331, 889 (2011).
    [CrossRef]
  18. H. Noh, Y. Chong, A. D. Stone, and H. Cao, Phys. Rev. Lett. 108, 186805 (2012).
    [CrossRef]
  19. S. Dutta-Gupta, R. Deshmukh, A. V. Gopal, O. J. F. Martin, and S. Dutta Gupta, Opt. Lett. 37, 4452 (2012).
    [CrossRef]
  20. M. Pu, Q. Feng, M. Wang, C. Hu, C. Huang, X. Ma, Z. Zhao, C. Wang, and X. Luo, Opt. Express 20, 2246 (2012).
    [CrossRef]
  21. S. Feng and K. Halterman, Phys. Rev. B 86, 165103 (2012).
  22. J. Zhang, K. F. MacDonald, and N. I. Zheludev, Light: Sci. Appl. 1, e18 (2012).
    [CrossRef]
  23. J. W. Yoon, G. M. Koh, S. H. Song, and R. Magnusson, Phys. Rev. Lett. 109, 257402 (2012).
    [CrossRef]
  24. J. W. Yoon, K. H. Seol, S. H. Song, and R. Magnusson, Opt. Express 18, 25702 (2010).
    [CrossRef]
  25. A. Pors, M. G. Nielsen, G. D. Valle, M. Willatzen, O. Albrektsen, and S. Bozhevolnyi, Opt. Lett. 36, 1626 (2011).
    [CrossRef]
  26. V. M. Shalaev, W. Cai, U. K. Chettiar, H. K. Yuan, A. K. Sarychev, V. P. Drachev, and A. V. Kildishev, Opt. Lett. 30, 3356 (2005).
    [CrossRef]

2013

A. V. Kildishev, A. Boltasseva, and V. M. Shalaev, Science 339, 1232009 (2013).
[CrossRef]

2012

F. Aieta, P. Genevet, N. Yu, M. A. Kats, Z. Gaburro, and F. Capasso, Nano Lett. 12, 1702 (2012).

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

Y. Cui, K. H. Fung, J. Xu, H. Ma, Y. Jin, S. He, and N. X. Fang, Nano Lett. 12, 1443 (2012).

H. Noh, Y. Chong, A. D. Stone, and H. Cao, Phys. Rev. Lett. 108, 186805 (2012).
[CrossRef]

X. Ni, N. Emani, A. Kildishev, A. Boltasseva, and V. Shalaev, Science 335, 427 (2012).
[CrossRef]

S. Feng and K. Halterman, Phys. Rev. B 86, 165103 (2012).

J. Zhang, K. F. MacDonald, and N. I. Zheludev, Light: Sci. Appl. 1, e18 (2012).
[CrossRef]

J. W. Yoon, G. M. Koh, S. H. Song, and R. Magnusson, Phys. Rev. Lett. 109, 257402 (2012).
[CrossRef]

M. Pu, Q. Feng, M. Wang, C. Hu, C. Huang, X. Ma, Z. Zhao, C. Wang, and X. Luo, Opt. Express 20, 2246 (2012).
[CrossRef]

M. Kang, T. Feng, H. Wang, and J. Li, Opt. Express 20, 15882 (2012).
[CrossRef]

S. Dutta-Gupta, R. Deshmukh, A. V. Gopal, O. J. F. Martin, and S. Dutta Gupta, Opt. Lett. 37, 4452 (2012).
[CrossRef]

2011

A. Pors, M. G. Nielsen, G. D. Valle, M. Willatzen, O. Albrektsen, and S. Bozhevolnyi, Opt. Lett. 36, 1626 (2011).
[CrossRef]

W. Wan, Y. D. Chong, L. Ge, H. Noh, A. D. Stone, and H. Cao, Science 331, 889 (2011).
[CrossRef]

N. Yu, P. Genevet, M. Kats, F. Aieta, J. Tetienne, F. Capasso, and Z. Gaburro, Science 334, 333 (2011).
[CrossRef]

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, and H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

2010

S. H. Mousavi, A. B. Khanikaev, B. Neuner, Y. Avitzour, D. Korobkin, G. Ferro, and G. Shvets, Phys. Rev. Lett. 105, 176803 (2010).
[CrossRef]

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, and H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).

Y. D. Chong, L. Ge, H. Cao, and A. D. Stone, Phys. Rev. Lett. 105, 053901 (2010).
[CrossRef]

J. W. Yoon, K. H. Seol, S. H. Song, and R. Magnusson, Opt. Express 18, 25702 (2010).
[CrossRef]

2008

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

N. I. Landy, S. Sajuyigbe, J. J. Mock, D. R. Smith, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 100, 207402 (2008).
[CrossRef]

2006

V. A. Fedotov, P. L. Mladyonov, S. L. Prosvirnin, A. V. Rogacheva, Y. Chen, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 97, 167401 (2006).
[CrossRef]

2005

Aieta, F.

F. Aieta, P. Genevet, N. Yu, M. A. Kats, Z. Gaburro, and F. Capasso, Nano Lett. 12, 1702 (2012).

N. Yu, P. Genevet, M. Kats, F. Aieta, J. Tetienne, F. Capasso, and Z. Gaburro, Science 334, 333 (2011).
[CrossRef]

Albrektsen, O.

Atwater, H. A.

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, and H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

Avitzour, Y.

S. H. Mousavi, A. B. Khanikaev, B. Neuner, Y. Avitzour, D. Korobkin, G. Ferro, and G. Shvets, Phys. Rev. Lett. 105, 176803 (2010).
[CrossRef]

Aydin, K.

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, and H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

Bai, B.

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

Boltasseva, A.

A. V. Kildishev, A. Boltasseva, and V. M. Shalaev, Science 339, 1232009 (2013).
[CrossRef]

X. Ni, N. Emani, A. Kildishev, A. Boltasseva, and V. Shalaev, Science 335, 427 (2012).
[CrossRef]

Bozhevolnyi, S.

Briggs, R. M.

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, and H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

Cai, W.

Cao, H.

H. Noh, Y. Chong, A. D. Stone, and H. Cao, Phys. Rev. Lett. 108, 186805 (2012).
[CrossRef]

W. Wan, Y. D. Chong, L. Ge, H. Noh, A. D. Stone, and H. Cao, Science 331, 889 (2011).
[CrossRef]

Y. D. Chong, L. Ge, H. Cao, and A. D. Stone, Phys. Rev. Lett. 105, 053901 (2010).
[CrossRef]

Capasso, F.

F. Aieta, P. Genevet, N. Yu, M. A. Kats, Z. Gaburro, and F. Capasso, Nano Lett. 12, 1702 (2012).

N. Yu, P. Genevet, M. Kats, F. Aieta, J. Tetienne, F. Capasso, and Z. Gaburro, Science 334, 333 (2011).
[CrossRef]

Chen, X.

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

Chen, Y.

V. A. Fedotov, P. L. Mladyonov, S. L. Prosvirnin, A. V. Rogacheva, Y. Chen, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 97, 167401 (2006).
[CrossRef]

Chettiar, U. K.

Chong, Y.

H. Noh, Y. Chong, A. D. Stone, and H. Cao, Phys. Rev. Lett. 108, 186805 (2012).
[CrossRef]

Chong, Y. D.

W. Wan, Y. D. Chong, L. Ge, H. Noh, A. D. Stone, and H. Cao, Science 331, 889 (2011).
[CrossRef]

Y. D. Chong, L. Ge, H. Cao, and A. D. Stone, Phys. Rev. Lett. 105, 053901 (2010).
[CrossRef]

Cui, Y.

Y. Cui, K. H. Fung, J. Xu, H. Ma, Y. Jin, S. He, and N. X. Fang, Nano Lett. 12, 1443 (2012).

Deshmukh, R.

Drachev, V. P.

Dutta Gupta, S.

Dutta-Gupta, S.

Emani, N.

X. Ni, N. Emani, A. Kildishev, A. Boltasseva, and V. Shalaev, Science 335, 427 (2012).
[CrossRef]

Fang, N. X.

Y. Cui, K. H. Fung, J. Xu, H. Ma, Y. Jin, S. He, and N. X. Fang, Nano Lett. 12, 1443 (2012).

Fedotov, V. A.

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

V. A. Fedotov, P. L. Mladyonov, S. L. Prosvirnin, A. V. Rogacheva, Y. Chen, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 97, 167401 (2006).
[CrossRef]

Feng, Q.

Feng, S.

S. Feng and K. Halterman, Phys. Rev. B 86, 165103 (2012).

Feng, T.

Ferro, G.

S. H. Mousavi, A. B. Khanikaev, B. Neuner, Y. Avitzour, D. Korobkin, G. Ferro, and G. Shvets, Phys. Rev. Lett. 105, 176803 (2010).
[CrossRef]

Ferry, V. E.

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, and H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

Fung, K. H.

Y. Cui, K. H. Fung, J. Xu, H. Ma, Y. Jin, S. He, and N. X. Fang, Nano Lett. 12, 1443 (2012).

Gaburro, Z.

F. Aieta, P. Genevet, N. Yu, M. A. Kats, Z. Gaburro, and F. Capasso, Nano Lett. 12, 1702 (2012).

N. Yu, P. Genevet, M. Kats, F. Aieta, J. Tetienne, F. Capasso, and Z. Gaburro, Science 334, 333 (2011).
[CrossRef]

Ge, L.

W. Wan, Y. D. Chong, L. Ge, H. Noh, A. D. Stone, and H. Cao, Science 331, 889 (2011).
[CrossRef]

Y. D. Chong, L. Ge, H. Cao, and A. D. Stone, Phys. Rev. Lett. 105, 053901 (2010).
[CrossRef]

Genevet, P.

F. Aieta, P. Genevet, N. Yu, M. A. Kats, Z. Gaburro, and F. Capasso, Nano Lett. 12, 1702 (2012).

N. Yu, P. Genevet, M. Kats, F. Aieta, J. Tetienne, F. Capasso, and Z. Gaburro, Science 334, 333 (2011).
[CrossRef]

Genov, D. A.

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

Giessen, H.

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, and H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).

Gopal, A. V.

Halterman, K.

S. Feng and K. Halterman, Phys. Rev. B 86, 165103 (2012).

He, S.

Y. Cui, K. H. Fung, J. Xu, H. Ma, Y. Jin, S. He, and N. X. Fang, Nano Lett. 12, 1443 (2012).

Hentschel, M.

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, and H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).

Hu, C.

Huang, C.

Huang, L.

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

Jin, G.

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

Jin, Y.

Y. Cui, K. H. Fung, J. Xu, H. Ma, Y. Jin, S. He, and N. X. Fang, Nano Lett. 12, 1443 (2012).

Jokerst, N. M.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

Kang, M.

Kats, M.

N. Yu, P. Genevet, M. Kats, F. Aieta, J. Tetienne, F. Capasso, and Z. Gaburro, Science 334, 333 (2011).
[CrossRef]

Kats, M. A.

F. Aieta, P. Genevet, N. Yu, M. A. Kats, Z. Gaburro, and F. Capasso, Nano Lett. 12, 1702 (2012).

Khanikaev, A. B.

S. H. Mousavi, A. B. Khanikaev, B. Neuner, Y. Avitzour, D. Korobkin, G. Ferro, and G. Shvets, Phys. Rev. Lett. 105, 176803 (2010).
[CrossRef]

Kildishev, A.

X. Ni, N. Emani, A. Kildishev, A. Boltasseva, and V. Shalaev, Science 335, 427 (2012).
[CrossRef]

Kildishev, A. V.

Koh, G. M.

J. W. Yoon, G. M. Koh, S. H. Song, and R. Magnusson, Phys. Rev. Lett. 109, 257402 (2012).
[CrossRef]

Korobkin, D.

S. H. Mousavi, A. B. Khanikaev, B. Neuner, Y. Avitzour, D. Korobkin, G. Ferro, and G. Shvets, Phys. Rev. Lett. 105, 176803 (2010).
[CrossRef]

Landy, N. I.

N. I. Landy, S. Sajuyigbe, J. J. Mock, D. R. Smith, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 100, 207402 (2008).
[CrossRef]

Li, G. X.

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

Li, J.

Liu, M.

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

Liu, N.

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, and H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).

Liu, X.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

Luo, X.

Ma, H.

Y. Cui, K. H. Fung, J. Xu, H. Ma, Y. Jin, S. He, and N. X. Fang, Nano Lett. 12, 1443 (2012).

Ma, X.

MacDonald, K. F.

J. Zhang, K. F. MacDonald, and N. I. Zheludev, Light: Sci. Appl. 1, e18 (2012).
[CrossRef]

Magnusson, R.

J. W. Yoon, G. M. Koh, S. H. Song, and R. Magnusson, Phys. Rev. Lett. 109, 257402 (2012).
[CrossRef]

J. W. Yoon, K. H. Seol, S. H. Song, and R. Magnusson, Opt. Express 18, 25702 (2010).
[CrossRef]

Martin, O. J. F.

Mesch, M.

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, and H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).

Mladyonov, P. L.

V. A. Fedotov, P. L. Mladyonov, S. L. Prosvirnin, A. V. Rogacheva, Y. Chen, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 97, 167401 (2006).
[CrossRef]

Mock, J. J.

N. I. Landy, S. Sajuyigbe, J. J. Mock, D. R. Smith, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 100, 207402 (2008).
[CrossRef]

Mousavi, S. H.

S. H. Mousavi, A. B. Khanikaev, B. Neuner, Y. Avitzour, D. Korobkin, G. Ferro, and G. Shvets, Phys. Rev. Lett. 105, 176803 (2010).
[CrossRef]

Mühlenbernd, H.

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

Neuner, B.

S. H. Mousavi, A. B. Khanikaev, B. Neuner, Y. Avitzour, D. Korobkin, G. Ferro, and G. Shvets, Phys. Rev. Lett. 105, 176803 (2010).
[CrossRef]

Ni, X.

X. Ni, N. Emani, A. Kildishev, A. Boltasseva, and V. Shalaev, Science 335, 427 (2012).
[CrossRef]

Nielsen, M. G.

Noh, H.

H. Noh, Y. Chong, A. D. Stone, and H. Cao, Phys. Rev. Lett. 108, 186805 (2012).
[CrossRef]

W. Wan, Y. D. Chong, L. Ge, H. Noh, A. D. Stone, and H. Cao, Science 331, 889 (2011).
[CrossRef]

Padilla, W. J.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

N. I. Landy, S. Sajuyigbe, J. J. Mock, D. R. Smith, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 100, 207402 (2008).
[CrossRef]

Papasimakis, N.

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

Pors, A.

Prosvirnin, S. L.

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

V. A. Fedotov, P. L. Mladyonov, S. L. Prosvirnin, A. V. Rogacheva, Y. Chen, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 97, 167401 (2006).
[CrossRef]

Pu, M.

Qiu, C. W.

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

Rogacheva, A. V.

V. A. Fedotov, P. L. Mladyonov, S. L. Prosvirnin, A. V. Rogacheva, Y. Chen, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 97, 167401 (2006).
[CrossRef]

Sajuyigbe, S.

N. I. Landy, S. Sajuyigbe, J. J. Mock, D. R. Smith, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 100, 207402 (2008).
[CrossRef]

Sarychev, A. K.

Seol, K. H.

Shalaev, V.

X. Ni, N. Emani, A. Kildishev, A. Boltasseva, and V. Shalaev, Science 335, 427 (2012).
[CrossRef]

Shalaev, V. M.

Shvets, G.

S. H. Mousavi, A. B. Khanikaev, B. Neuner, Y. Avitzour, D. Korobkin, G. Ferro, and G. Shvets, Phys. Rev. Lett. 105, 176803 (2010).
[CrossRef]

Smith, D. R.

N. I. Landy, S. Sajuyigbe, J. J. Mock, D. R. Smith, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 100, 207402 (2008).
[CrossRef]

Song, S. H.

J. W. Yoon, G. M. Koh, S. H. Song, and R. Magnusson, Phys. Rev. Lett. 109, 257402 (2012).
[CrossRef]

J. W. Yoon, K. H. Seol, S. H. Song, and R. Magnusson, Opt. Express 18, 25702 (2010).
[CrossRef]

Starr, A. F.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

Starr, T.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

Stone, A. D.

H. Noh, Y. Chong, A. D. Stone, and H. Cao, Phys. Rev. Lett. 108, 186805 (2012).
[CrossRef]

W. Wan, Y. D. Chong, L. Ge, H. Noh, A. D. Stone, and H. Cao, Science 331, 889 (2011).
[CrossRef]

Y. D. Chong, L. Ge, H. Cao, and A. D. Stone, Phys. Rev. Lett. 105, 053901 (2010).
[CrossRef]

Tan, Q.

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

Tetienne, J.

N. Yu, P. Genevet, M. Kats, F. Aieta, J. Tetienne, F. Capasso, and Z. Gaburro, Science 334, 333 (2011).
[CrossRef]

Tyler, T.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

Valle, G. D.

Wan, W.

W. Wan, Y. D. Chong, L. Ge, H. Noh, A. D. Stone, and H. Cao, Science 331, 889 (2011).
[CrossRef]

Wang, C.

Wang, H.

Wang, M.

Wang, Y.

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

Weiss, T.

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, and H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).

Willatzen, M.

Xu, J.

Y. Cui, K. H. Fung, J. Xu, H. Ma, Y. Jin, S. He, and N. X. Fang, Nano Lett. 12, 1443 (2012).

Yoon, J. W.

J. W. Yoon, G. M. Koh, S. H. Song, and R. Magnusson, Phys. Rev. Lett. 109, 257402 (2012).
[CrossRef]

J. W. Yoon, K. H. Seol, S. H. Song, and R. Magnusson, Opt. Express 18, 25702 (2010).
[CrossRef]

Yu, N.

F. Aieta, P. Genevet, N. Yu, M. A. Kats, Z. Gaburro, and F. Capasso, Nano Lett. 12, 1702 (2012).

N. Yu, P. Genevet, M. Kats, F. Aieta, J. Tetienne, F. Capasso, and Z. Gaburro, Science 334, 333 (2011).
[CrossRef]

Yuan, H. K.

Zentgraf, T.

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

Zhang, J.

J. Zhang, K. F. MacDonald, and N. I. Zheludev, Light: Sci. Appl. 1, e18 (2012).
[CrossRef]

Zhang, S.

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

Zhang, X.

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

Zhao, Z.

Zheludev, N. I.

J. Zhang, K. F. MacDonald, and N. I. Zheludev, Light: Sci. Appl. 1, e18 (2012).
[CrossRef]

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

V. A. Fedotov, P. L. Mladyonov, S. L. Prosvirnin, A. V. Rogacheva, Y. Chen, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 97, 167401 (2006).
[CrossRef]

Light: Sci. Appl.

J. Zhang, K. F. MacDonald, and N. I. Zheludev, Light: Sci. Appl. 1, e18 (2012).
[CrossRef]

Nano Lett.

Y. Cui, K. H. Fung, J. Xu, H. Ma, Y. Jin, S. He, and N. X. Fang, Nano Lett. 12, 1443 (2012).

F. Aieta, P. Genevet, N. Yu, M. A. Kats, Z. Gaburro, and F. Capasso, Nano Lett. 12, 1702 (2012).

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, and H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).

Nat. Commun.

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, and H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

X. Chen, L. Huang, H. Mühlenbernd, G. X. Li, B. Bai, Q. Tan, G. Jin, C. W. Qiu, S. Zhang, and T. Zentgraf, Nat. Commun. 3, 1198 (2012).
[CrossRef]

Opt. Express

Opt. Lett.

Phys. Rev. B

S. Feng and K. Halterman, Phys. Rev. B 86, 165103 (2012).

Phys. Rev. Lett.

N. I. Landy, S. Sajuyigbe, J. J. Mock, D. R. Smith, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 100, 207402 (2008).
[CrossRef]

S. H. Mousavi, A. B. Khanikaev, B. Neuner, Y. Avitzour, D. Korobkin, G. Ferro, and G. Shvets, Phys. Rev. Lett. 105, 176803 (2010).
[CrossRef]

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, and W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

Y. D. Chong, L. Ge, H. Cao, and A. D. Stone, Phys. Rev. Lett. 105, 053901 (2010).
[CrossRef]

J. W. Yoon, G. M. Koh, S. H. Song, and R. Magnusson, Phys. Rev. Lett. 109, 257402 (2012).
[CrossRef]

H. Noh, Y. Chong, A. D. Stone, and H. Cao, Phys. Rev. Lett. 108, 186805 (2012).
[CrossRef]

V. A. Fedotov, P. L. Mladyonov, S. L. Prosvirnin, A. V. Rogacheva, Y. Chen, and N. I. Zheludev, Phys. Rev. Lett. 97, 167401 (2006).
[CrossRef]

S. Zhang, D. A. Genov, Y. Wang, M. Liu, and X. Zhang, Phys. Rev. Lett. 101, 047401 (2008).
[CrossRef]

N. Papasimakis, V. A. Fedotov, N. I. Zheludev, and S. L. Prosvirnin, Phys. Rev. Lett. 101, 253903 (2008).
[CrossRef]

Science

N. Yu, P. Genevet, M. Kats, F. Aieta, J. Tetienne, F. Capasso, and Z. Gaburro, Science 334, 333 (2011).
[CrossRef]

X. Ni, N. Emani, A. Kildishev, A. Boltasseva, and V. Shalaev, Science 335, 427 (2012).
[CrossRef]

W. Wan, Y. D. Chong, L. Ge, H. Noh, A. D. Stone, and H. Cao, Science 331, 889 (2011).
[CrossRef]

A. V. Kildishev, A. Boltasseva, and V. M. Shalaev, Science 339, 1232009 (2013).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1.
Fig. 1.

Schematic view of (a) the proposed CPA metasurface with two normally coherent incidences, and (b) the corresponding dipolar oscillation.

Fig. 2.
Fig. 2.

Semi-log of the output intensity under the symmetric incidence of (1, 1), (a) for the metasurface with varied length a from 100 to 150 nm, and (b) best fit results from FDTD (analytical expression) by dotted (solid) curve for a=125nm.

Fig. 3.
Fig. 3.

Semi-log of the output intensity in each side of the metasurface under the symmetric eigenvector incidence of (1, 1), with varied periodicity d from 300 to 500 nm with a step size of 25 nm.

Fig. 4.
Fig. 4.

Probe (white point in inset). Normalized E-field (Ey) intensity at the backside of the cross-shaped antenna (10 nm away) under the incidence of one beam (1, 0) and symmetric eigenvector (1, 1), respectively. Inset shows the semi-log field intensity at the resonant frequency f0 under the symmetric eigenvector incidence with y-linear polarization.

Equations (3)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

(b+b)=S(a+a)=(trrt)(a+a),
S=(f0fiγliγsiγsf0fiγl)f0fiγt,
s=t+r=1+2iγsf0fiγt.

Metrics