Methodik

Unsere theoretische Arbeit fundiert sowohl auf kommerzieller Software basierend auf der Methode der finiten Elemente, als auch auf semi-analytischen Ansätzen und eigenen numerischen Methoden. In Bezug auf Letztere haben wir einen fortschrittlichen Streu-Matrix-Ansatz für periodische Nanostrukturen implementiert, der auf der Fourier-modalen Methode mit adaptiven Koordinaten basiert. Unsere Implementierung verbessert das Konvergenzverhalten der Methode signifikant, so dass wir die lineare und nichtlineare Antwort von metallo-dielektrischen Systemen sowie chiralen und nichtreziproken Materialien effizient berechnen können. Unser Code liefert genaue Ergebnisse für Fernfelder, Emitter-Rechnungen, Nahfelder, optische Resonanzen und Zustandsdichten.

Ein anderer hauseigener Ansatz ist die Theorie der Resonanzzustände und die damit verwandte Resonanzzustandsentwicklung, in welcher die Resonanzzustände eines gegebenen Systems benutzt werden können, um dessen optische Antwort und deren Änderung unter kleinen und großen Modifikationen des Systems zu beschreiben. Dies ist insbesondere hilfreich, wenn man optische Sensoren optimieren, den Einfluss von Unordnung modellieren, sowie nichtreziproke und hybride Systeme aus Quanten- und Photonikelementen beschreiben möchte.