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Controlling light-with-light without nonlinearity

机译：控制带有非线性的光 - 带灯

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According to the fundamental Huygens superposition principle, light beams traveling in a linear medium will pass though one another without mutual disturbance. Indeed, the field of photonics is based on the premise that controlling light signals with light requires intense laser fields to facilitate beam interactions in nonlinear media, where the superposition principle can be broken. Here we challenge this wisdom and demonstrate that two coherent beams of light of arbitrarily low intensity can interact on a metamaterial layer of nanoscale thickness in such a way that one beam modulates the intensity of the other. We show that the interference of beams can eliminate the plasmonic Joule losses of light energy in the metamaterial or, in contrast, can lead to almost total absorption of light. Applications of this phenomenon may lie in ultrafast all-optical pulse-recovery devices, coherence filters and terahertz-bandwidth light-by-light modulators.
机译：根据基本惠格斯叠加原理，在线性介质中行进的光束将彼此传递而不相互干扰。 实际上，光子学领域基于前提，即控制带光的光信号需要强烈的激光场，以便于非线性介质中的光束相互作用，其中叠加原理可以破坏。 在这里，我们挑战这种智慧并证明了两个任意低强度的相干光束可以在纳米级厚度的超大层上相互作用，使得一个光束调制另一个光束的方式。 我们表明光束的干扰可以消除超材料中的光能的等离子体焦耳损失，或者相比之下，可以导致几乎完全吸收光。 这种现象的应用可以位于超快全光脉冲回收装置，相干滤波器和太赫兹带宽光旁光调制器中。

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