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SPASER技术的MIM波导放大器特性分析(英文) 被引量:8
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作者 朱君 秦柳丽 宋树祥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期148-154,共7页
SPASER是所报道的最小的、第一个在可见光或更宽的波长范围内工作的纳米级的有源器件。采用双稳态方法,将SPASER技术引入到改进的MIM波导结构实现表面等离子波放大器的设计,理论上采用SPASER的激光理论的Bloch方程推导得出:泵浦速率小... SPASER是所报道的最小的、第一个在可见光或更宽的波长范围内工作的纳米级的有源器件。采用双稳态方法,将SPASER技术引入到改进的MIM波导结构实现表面等离子波放大器的设计,理论上采用SPASER的激光理论的Bloch方程推导得出:泵浦速率小于阈值时,增益介质反转粒子数保持为0,在泵浦速率大于阈值时,反转粒子数随泵浦速率线性增长;系统的几何特性完全由本征模式函数描述,在给定本征模式下,其性质完全取决于材料参数;选择合适的材料参数,可以使各状态的驰豫特征时间都在亚皮秒量级。模型计算结果表明:改进结构不会改变SPPs的强局域化特性;器件解决了SPASER内反馈造成的表面等离子净增益消除的难题。研究成果可应用到生物传感、波谱检测、显微成像、超快通信等领域。 展开更多
关键词 表面等离子 受激辐射放大 泵浦速率 反转粒子数
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On-chip silicon light source: from photonics to plasmonics
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作者 Guangzhao RAN Hongqiang LI Chong WANG 《Frontiers of Optoelectronics》 2012年第1期3-6,共4页
Practical silicon photonic interconnects become possible nowadays after the realization of the practical silicon light sources, where the hybrid integrations of III-V semiconductors and silicon by bonding play a funda... Practical silicon photonic interconnects become possible nowadays after the realization of the practical silicon light sources, where the hybrid integrations of III-V semiconductors and silicon by bonding play a fundamental role. Photonic interconnects dissipate substantially less power and offer a significantly greater information bandwidth than those of electronic interconnects; however, one emerging problem is the size mismatch between photonic and electronic components when integrated on a chip. Therefore, surface plasmonic source with deeply sub-wavelength size is under intense investigation as the next generation Si-based light source for on-chip interconnects. In this paper, we shall review some of the latest achievements on this topic. 展开更多
关键词 surface plasmon (SP) silicon photonics photonic interconnect surface plasmon amplification by stimulated emission of radiation (spaser
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金属纳米二聚体结构的局域表面等离子体激元共振特性研究 被引量:2
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作者 李朝 俞宪同 +3 位作者 秦翠芳 曹潇丹 潘海峰 徐建华 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1423-1428,共6页
将金属纳米粒子二聚体结构作为光学谐振腔,采用时域有限差分(FDTD)法仿真模拟了一种新型局域表面等离子体激光器(SPASER)。使用洛伦兹复介电常数模型研究二聚体的增益介质特性,探讨了二聚体结构中两个纳米局域表面等离子体激元共振(LSPR... 将金属纳米粒子二聚体结构作为光学谐振腔,采用时域有限差分(FDTD)法仿真模拟了一种新型局域表面等离子体激光器(SPASER)。使用洛伦兹复介电常数模型研究二聚体的增益介质特性,探讨了二聚体结构中两个纳米局域表面等离子体激元共振(LSPR)以及相互作用机制,进一步研究了LSPR相互作用对SPASER的局域场增强的影响。模拟结果表明,相比较单纳米颗粒SPASER,LSPR的相互作用使得二聚体SPASER的局域电场显著增强,增强因子最大可以相差27倍。本文研究为纳米光学器件尤其是激光器件的设计提供了依据。LSPR效应的研究可以用于探索一些光与物质相互作用的极限效应,从而为有源光子线路、生物传感以及量子信息处理等研究开辟道路。 展开更多
关键词 局域表面等离子体激元共振(LSPR) 局域表面等离子体激光器(spaser) 纳米粒子 二聚体 时域有限差分(FDTD)
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表面等离激元受激辐射方向性调控研究进展
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作者 陈佳琦 袁国秋 +1 位作者 王孟 曹敏 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第3期75-88,共14页
金属微纳结构中有关光与原子、分子和量子点等物质的相互的作用研究是微纳光学领域的一个核心科学问题。近年来,得益于迅速发展的纳米材料制备方法和纳米加工技术,国内外学者在表面等离激元受激辐射的实现以及等离激元激光器的研制方面... 金属微纳结构中有关光与原子、分子和量子点等物质的相互的作用研究是微纳光学领域的一个核心科学问题。近年来,得益于迅速发展的纳米材料制备方法和纳米加工技术,国内外学者在表面等离激元受激辐射的实现以及等离激元激光器的研制方面取得了许多重要进展。总结了基于金属微纳结构共振腔的表面等离激元受激辐射的出射方向性研究进展,归纳了可以提高方向性的共振腔结构,分别阐述了其中的物理机制,对于不同共振腔结构的特点与性质进行了分类比较。 展开更多
关键词 表面等离激元受激发射 方向性 共振腔结构 物理机制
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