基于SPASER机制的偏心金壳纳米天线的多波长散射特性（英文）

基于表面等离激元受激辐射放大(SPASER)机制,提出了一种硅-金-硅三层核壳偏心纳米天线,并利用有限元法分析了其多波长散射特性.结果表明:在SPASER机制下,该纳米天线产生极大的散射光强度,且工作波长的数目随着硅核偏心率的增加而增加;当硅核的偏心率为9nm时,该纳米天线有4个共振峰,分别位于615nm、656nm、724nm、847nm,其对应的散射强度比非SPASER机制的纳米天线的散射强度高104倍;该纳米天线的散射波长还可以通过改变入射光的偏振角调节.基于SPASER机制的纳米天线对于设计多波长纳米激光器具有指导意义.

椭圆截面活性银纳米管表面等离激元受激辐射放大研究

基于有限元方法研究了内核包含活性介质的椭圆截面银纳米管的表面等离激元受激辐射放大(SPASER)特性.研究发现,在电场偏振方向与椭圆长轴之间的夹角θ为0°时,当银纳米管活性内核的增益系数k增加到0.281 8,将在639.3 nm波长位置处产生表面等离激元(SP)偶极超共振;此时,在银纳米管表面可获得的表面增强拉曼因子可达到约2.56×10^(18),其足以满足单分子检测的要求.在θ=90°时,当k值增加到0.081 7,将在742.3 nm波长位置处发现SP偶极超共振.此外,当θ=0°时,银纳米管的SPASER增益阈值将随着银壳层厚度的减小而逐渐减小;当θ=90°时,银纳米管的SPASER增益阈值将随着银壳层厚度的减小而逐渐增加.当θ=45°时,随着内核增益系数变大,将逐渐在两不同的临界波长位置观察到SPASER现象,因而具有较好的双频特性.

激光微型化之路——从微波激射器、激光到等离激元纳米激光

激光的发明极大地推动了现代科学和技术的发展,其中在空间维度实现局域化的微型化激光成为了现代信息技术的基石。文章将从光辐射是由辐射源和其所处的辐射环境共同决定的这一光与物质相互作用基本观点出发,简述激光微型化的相关背景、物理意义、发展脉络,并讨论微型化激光的应用前景。

On-chip silicon light source： from photonics to plasmonics

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.

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

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。