易明芳
,
王沛
,
王小蕾
,
温晓镭
,
鲁拥华
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2010.06.001
随着微纳光子学与技术的发展,在纳米尺度上操纵和控制光子,发展体积更小、速度更快的光子器件,实现全光集成,已成为国际研究前沿和新技术领域竞争的热点.其中以光子晶体、表面等离子体激元微纳结构为代表的微纳光子学研究及应用在国际上得到了广泛的重视.利用上述微纳结构的独特物理特性,与非线性光学材料相结合,可有效增强或调控材料的三阶光学非线性,实现全光器件的设计.如全光开关等.结合我们的部分研究工作,就几种微纳结构增强的三阶光学非线性及其非线性全光调控相关方面的研究做一概述.
关键词:
非线性光学
,
表面等离子体激元
,
微纳光学与光子学
,
全光调控
易明芳
,
张杰
,
赵玉杰
,
马业万
,
朱德权
,
祝祖送
,
尤建村
,
夏强胜
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2013.05.001
用乙二醇还原硝酸银,成功制备了平均边长约97 nm的银纳米立方体以用于诺丹明(RhB)分子的荧光实验.实验中,将探针分子RhB粉末掺杂于PMMA苯甲醚溶液中,制得不同厚度掺杂有RhB探针分子的PMMA薄膜,运用光谱技术和共焦显微技术研究了银纳米立方体与荧光分子的间隔、银纳米立方体不同浓度分布对RhB分子的荧光强度的影响.荧光光谱表明,荧光强度随PMMA厚度变薄而增强,当PMMA厚度为10 nm时,荧光增强因子最大,获得了56倍的荧光增强效果,而继续减小PMMA厚度时,其荧光增强因子又变小,说明发生了荧光猝灭效应.共焦荧光像则更直观地表现了银纳米立方体的浓度分布对荧光分子辐射增强的影响.因而,可通过调控银纳米立方体与荧光分子的距离及银纳米立方体的分布优化荧光增强因子以用于基于荧光的单分子探测,这一实验结果在生物成像和生物传感领域有潜在应用价值.
关键词:
光谱学
,
增强荧光
,
表面等离子体激元
,
局域场增强
,
银纳米立方体
赵华君
,
袁代蓉
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2014.02.020
研究了金属-介质-金属(MDM)型表面等离子体激元(SPP)光波导的电磁特性.理论计算结果表明,对于633 nm的TM偏振入射光,当介质膜层厚度小于85 nm时,波导中只能激发产生一阶SPP模(基模),其余高阶模全部截止.随着介质膜厚度增加,高阶SPP模逐渐被激发产生.当介质膜层厚度较小时,SPP模有效折射率的实部随阶数增加而减小,而虚部则随阶数增加而增加,SPP基模具有最大传输距离.然而,当MDM波导中的介质层厚度超过0.555 μm时,由于三阶SPP模的电磁场主要集中在离金属层相对较远的介质层中,其有效折射率的虚部具有最小值,具有最大的传输距离,而非基模.当入射光波长为633 nm,介质层厚度为0.9 μm时,Ag/SiO2/Ag光波导中三阶SPP模的传输距离达到约150 μm.
关键词:
波导光学
,
金属-介质-金属
,
表面等离子体激元
,
传输距离
,
高阶模
石志祥
,
赵宝群
,
廖薇
,
朱巧芬
影像科学与光化学
doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2016.01.111
金属狭缝阵列透镜是一种通过激发和操控表面等离子体激元,突破衍射极限,实现光束调控的纳米光子器件.如何快速、高效地设计具有一定功能的金属狭缝阵列,并且在不影响器件功能的前提下,增大狭缝尺寸,使器件便于加工,是该类器件走向实际应用的关键问题.本文提出一种可以实现光束调控的新的金属狭缝阵列透镜的设计方法,将金属狭缝阵列作成几何曲面结构,可快速、高效地设计透镜,实现光束的调控作用.该方法设计的透镜,金属狭缝尺寸在80 nm,便于设计之后的加工制备,将加速纳米光子器件的实用化.
关键词:
表面等离子体激元
,
近场光学
,
纳米光子学器件
,
亚波长金属结构
高少文
,
曹俊诚
,
封松林
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.03.023
研究了一种新型的,基于金属/半导体界面等离子体激元的波导结构,从理论上对激射波长在17μm的GaAs-AlGaAs量子级联激光器的波导层设计进行了讨论,分别研究了传统的递变低折射率波导设计和等离子体激元波导设计.结果表明,利用表面等离子体激元进行波导设计,可以降低波导层厚度和提高光场限制因子,从而为长波段(如太赫兹频段)激光器提供了一种有效的波导设计方法.
关键词:
量子级联激光器
,
波导
,
表面等离子体激元
