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金属纳米颗粒二聚体阵列的消光截面 认领
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作者 殷澄 陆成杰 +4 位作者 笪婧 张瑞耕 阚雪芬 韩庆邦 许田 《物理学报》 SCIE EI CAS 北大核心 2021年第2期330-336,共7页
相比单粒子阵列,金属纳米颗粒的二聚体阵列的共振效应受更多因素的影响,包括阵列的组成方式、二聚体的结构和朝向、粒子的形状、大小等,因此具有更好的可调性.本文基于修正长波近似法,通过引入两种粒子之间的阵列因子矩阵,修正了两种粒... 相比单粒子阵列,金属纳米颗粒的二聚体阵列的共振效应受更多因素的影响,包括阵列的组成方式、二聚体的结构和朝向、粒子的形状、大小等,因此具有更好的可调性.本文基于修正长波近似法,通过引入两种粒子之间的阵列因子矩阵,修正了两种粒子的极化率,从而得到了二聚体阵列的消光截面的解析公式.在此基础上,讨论了整个阵列在不同偏振光激发下的共振的调制和偏振特性. 展开更多
关键词 散射 表面 二聚体
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双金属/TiO2纳米管复合结构中增强的光电流 认领
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作者 韩迪仪 顾阳 +2 位作者 胡涛政 董雯 倪亚贤 《物理学报》 SCIE EI CAS 北大核心 2021年第3期265-270,共6页
将传统半导体材料与金属微纳结构相结合,利用其表面等离激元共振效应,可有效地增强复合结构的光电转换效率,使其广泛地被用于光电化学和光电探测等领域.本文以氧化铝纳米管为模板,采用原子层沉积技术制备出高有序的TiO2纳米管,并通过电... 将传统半导体材料与金属微纳结构相结合,利用其表面等离激元共振效应,可有效地增强复合结构的光电转换效率,使其广泛地被用于光电化学和光电探测等领域.本文以氧化铝纳米管为模板,采用原子层沉积技术制备出高有序的TiO2纳米管,并通过电子束热蒸发技术在大孔径的纳米管薄膜中分别负载金、铝和双金属金/铝纳米颗粒,形成金属纳米颗粒/TiO2纳米管复合结构.研究结果表明,相对于纯TiO2纳米管,Au/TiO2复合纳米管在568 nm的可见光照射下,其光电流密度约有400%的提高;在365 nm紫外光照射下,Al/TiO2复合纳米管的光电流提高约50%;同时负载双金属Au和Al纳米颗粒的TiO2纳米管在整个紫外-可见光区域光电流均显著增强. 展开更多
关键词 纳米管 表面 金属纳米颗粒 光电流
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文章速递局域光场增强的量子阱红外探测器(特邀) 认领
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作者 刘畅 王健 +1 位作者 左璇 熊大元 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期78-89,共12页
量子阱红外探测器是继碲镉汞红外探测器之后又一重要的可以在中、长波段和甚长波段工作的红外探测器件。它在长波红外探测、多色探测及其焦平面技术方面表现出比碲镉汞红外探测器更具特色的优势,对量子阱红外探测器的研究将在很大程度... 量子阱红外探测器是继碲镉汞红外探测器之后又一重要的可以在中、长波段和甚长波段工作的红外探测器件。它在长波红外探测、多色探测及其焦平面技术方面表现出比碲镉汞红外探测器更具特色的优势,对量子阱红外探测器的研究将在很大程度上推动我国红外探测器技术的发展。这一探测器的突出优势是其材料均匀性好,制备技术成熟。但是由于量子效率偏低,且无法直接吸收垂直入射红外光,所以需要针对不同的红外探测波段,设计和制备各类光栅或微腔结构来进行光耦合及局域光场增强以有效提升探测器性能。如何更有效提升量子阱红外探测器的光耦合效率,降低暗电流,提高器件工作温度是仍然是目前研究的重点。文中着重介绍和总结了近5年来研究的局域光场增强的新型量子阱红外探测器,从提高探测器光耦合效率、降低器件暗电流和提高工作温度等方面重点讨论各种量子阱红外探测器的新结构和新机理,同时展望了这一探测器的未来发展方向。 展开更多
关键词 量子阱红外探测器 表面 光耦合 局域光场增强
文章速递表面等离激元纳米结构增效的光电探测器进展(特邀) 认领
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作者 何伟迪 苏丹 +5 位作者 王善江 周桓立 陈雯 张晓阳 赵宁 张彤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期112-123,共12页
光电探测器作为航空航天、深空探测和环境监测等领域的核心器件之一,具有重要的科学研究和实用价值。表面等离激元具有可突破光学衍射极限、实现纳米聚焦的性质,为光电探测器的性能提升提供了全新的技术手段,是近年来光电探测增效研究... 光电探测器作为航空航天、深空探测和环境监测等领域的核心器件之一,具有重要的科学研究和实用价值。表面等离激元具有可突破光学衍射极限、实现纳米聚焦的性质,为光电探测器的性能提升提供了全新的技术手段,是近年来光电探测增效研究领域的热点之一。文中围绕表面等离激元纳米结构增效的光电探测器研究展开综述,首先介绍了各类表面等离激元纳米结构的物理特性,主要包括局域表面等离激元结构和传导型的表面等离极化激元结构,以及由表面等离激元金属和半导体材料构成的异质结构;然后重点从探测器性能、探测原理和工艺方法等角度,介绍了等离激元纳米结构增强的光电探测器的研究进展;最后对表面等离激元纳米结构增效的光电探测器及其在未来面临的挑战进行了总结和展望。 展开更多
关键词 表面 纳米结构 光电探测器
金薄膜衬底上介质-金属核壳结构的光学力调控 认领
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作者 张佳晨 鱼卫星 +1 位作者 肖发俊 赵建林 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第18期82-88,共7页
采用时域有限差分法和麦克斯韦应力张量法,系统研究了金薄膜衬底上介质-金属核壳结构所受的光学力.研究结果表明:由于核壳结构与衬底之间强的等离激元模式杂化效应,其所受的光学力相较于单个核壳结构实现了一个数量级的增强;同时,通过... 采用时域有限差分法和麦克斯韦应力张量法,系统研究了金薄膜衬底上介质-金属核壳结构所受的光学力.研究结果表明:由于核壳结构与衬底之间强的等离激元模式杂化效应,其所受的光学力相较于单个核壳结构实现了一个数量级的增强;同时,通过改变激发波长,实现了局域电场分布的调控,以此观察到了核壳结构光学力方向的可控反转;进一步,详细分析了核壳结构所受光学力随其到衬底间距、内核介质的尺寸及折射率等的变化关系,以此丰富了光学力大小、方向和峰值波长的调控方法.研究结果可为精确控制颗粒/金属薄膜纳米腔的尺寸提供一种新的途径,并为调控单分子级的光与物质相互作用、研发新型纳米光子器件提供有益参考. 展开更多
关键词 光学力 表面 核壳结构 杂化效应
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操纵微纳颗粒的“光之手”--光镊技术研究进展 认领
6
作者 闵长俊 袁运琪 +3 位作者 张聿全 汪先友 张治斌 袁小聪 《深圳大学学报:理工版》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期441-458,共18页
光镊是操纵微纳米尺寸颗粒的重要技术手段,已在物理、化学、生物及医学等领域得到广泛应用.综述近年来光镊领域的研究进展,系统介绍光镊研究的主要方向及代表性成果.介绍了光镊技术的理论基础,包括光镊捕获物体的作用机理和几种常用理... 光镊是操纵微纳米尺寸颗粒的重要技术手段,已在物理、化学、生物及医学等领域得到广泛应用.综述近年来光镊领域的研究进展,系统介绍光镊研究的主要方向及代表性成果.介绍了光镊技术的理论基础,包括光镊捕获物体的作用机理和几种常用理论模型;按照产生光镊的光束类型将光镊技术分为结构光束光镊、多光束与全息光镊、近场倏逝波光镊、表面等离激元光镊、光纤光镊、热电光镊、飞秒激光光镊及异常光学力光镊,分别介绍各类光镊技术的特点和最新进展;介绍光镊技术在生物样品操纵、分子检测及裸眼三维显示等领域的创新应用,并对光镊技术发展进行总结和展望. 展开更多
关键词 光学 光镊 光学全息 矢量光束 表面 光纤光镊 表面增强拉曼散射 三维显示
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等离激元增强金属-硅组合微结构近红外吸收 认领
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作者 杨柳 蒋世磊 +3 位作者 孙国斌 杨鹏飞 季雪淞 张锦 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第21期156-162,共7页
亚波长光栅结构的光学表面具有减反特性,这种特性在光电转换效率的应用方面具有重要意义。为了提高硅基光栅结构在近红外波段(0.78~2.50μm)的吸收率,采用在硅表面光栅空隙处加入金属Ag纳米颗粒和Al2O3介质层的方法,利用FDTD软件仿真研... 亚波长光栅结构的光学表面具有减反特性,这种特性在光电转换效率的应用方面具有重要意义。为了提高硅基光栅结构在近红外波段(0.78~2.50μm)的吸收率,采用在硅表面光栅空隙处加入金属Ag纳米颗粒和Al2O3介质层的方法,利用FDTD软件仿真研究不同的组合结构及颗粒的直径对光吸收率的影响,分析不同的工作波长下组合结构中特征截面的光强分布。实验结果表明,当光栅线/间比为1∶1、周期为1μm、周期凹槽内放置两层直径为0.25μm的金属Ag颗粒、且凹槽内金属颗粒上方填充覆盖Al2O3介质层时,该组合微结构在近红外波段范围内的平均吸收率理论上可达到0.463,实现吸收增强的效果。在光电转换器件的应用方面,金属颗粒-硅光栅-介质层组合微结构可以增强光吸收,进而提高光电转换效率。 展开更多
关键词 表面光学 光吸收增强 近红外吸收 金属-硅栅-匹配介质层组合结构 表面
工字形椭圆纳米结构的吸收及其折射率敏感特性研究 认领
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作者 旷依琴 李刚 +3 位作者 闫竹青 张彦军 张志东 郝现伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第14期181-187,共7页
设计了一个由金纳米结构顶层、中间介质层和金属基底层构成的复合超材料结构。其中,金属纳米结构顶层是由三个椭圆形纳米盘所组成的“工”字形单元阵列,中间介质层是二氧化硅,金属基底层是金膜。利用有限元方法研究了该结构的吸收特性... 设计了一个由金纳米结构顶层、中间介质层和金属基底层构成的复合超材料结构。其中,金属纳米结构顶层是由三个椭圆形纳米盘所组成的“工”字形单元阵列,中间介质层是二氧化硅,金属基底层是金膜。利用有限元方法研究了该结构的吸收特性、电场分布及折射率传感特性。结果表明:该结构的吸收光谱中出现了三个吸收峰,其吸收率分别达到91.06%、99.63%和97.26%。此外,研究了结构参数和周围环境介质对吸收率的影响及其折射率变化的响应特性,折射率灵敏度最大达到425 nm/RIU(RIU为单位折射率),品质因数(FOM)为14。这些研究将为基于表面等离激元超材料结构的完美吸收器用作折射率传感器提供理论指导。 展开更多
关键词 表面光学 表面 完美吸收器 有限方法 折射率传感器
埋层界面和空气表面和频光谱信号贡献的调控 认领
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作者 张良 谈军军 +1 位作者 裴权炳 叶树集 《化学物理学报》 SCIE CAS CSCD 2020年第5期532-539,I0078,共9页
本文研究表明通过膜厚控制和表面等离激元增强方法可有效区分隐藏界面和空气表面的和频振动光谱信号.以氟化钙基底支撑的P M M A薄膜为模型,观察到隐藏界面和空气表面对和频信号贡献的变化.通过监控羰基和甲基伸缩振动基团,发现薄PMMA... 本文研究表明通过膜厚控制和表面等离激元增强方法可有效区分隐藏界面和空气表面的和频振动光谱信号.以氟化钙基底支撑的P M M A薄膜为模型,观察到隐藏界面和空气表面对和频信号贡献的变化.通过监控羰基和甲基伸缩振动基团,发现薄PMMA膜的和频信号来自PMMA/空气表面的化学基团-CH2、-CH3、-OCH3和C=O,而厚PMMA膜的和频信号则来自基底/PMMA埋层界面的-OCH3和C=O基团.随制膜浓度增大,埋层界面C=O基团的取向角从65°下降到43°,且浓度大于或等于0.5 wt%时,取向角等于45°±2°.相比之下,空气表面C=O的取向角落在21°~38°之间.在金纳米棒存在条件下,表面等离激元可以极大地增强和频信号,尤其是来自埋层界面信号. 展开更多
关键词 和频光谱 表面结构 埋层界面 PMMA 表面
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基于衬底的涂覆石墨烯层的三角形纳米线亚波长传输特性研究 认领
10
作者 滕达 马文帅 +2 位作者 杨研蝶 郭晋康 王凯 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期175-182,共8页
提出一种基于硅衬底的涂覆石墨烯层的三角形纳米线等离激元波导,并采用有限元方法详细研究了基模传输特性及其与几何参数、物理参数的关系。结果表明:间隙区域大小、顶角角度、圆角半径和石墨烯化学势对模式传输特性有很大影响。通过优... 提出一种基于硅衬底的涂覆石墨烯层的三角形纳米线等离激元波导,并采用有限元方法详细研究了基模传输特性及其与几何参数、物理参数的关系。结果表明:间隙区域大小、顶角角度、圆角半径和石墨烯化学势对模式传输特性有很大影响。通过优化设计,该波导结构可以实现石墨烯等离激元的深度亚波长传输,传播距离可达10μm,同时归一化模式场面积仅约为10^-6。该石墨烯表面等离激元波导为可调谐纳米光子器件的设计提供了一定的参考。 展开更多
关键词 表面光学 光学器件 波导 表面 红外波
基于超表面的Tamm等离激元与激子的强耦合作用 认领
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作者 吴晗 吴竞宇 陈卓 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期199-206,共8页
本文研究了由超表面-介质间隔层-分布式布拉格反射器(distributed Bragg reflector,DBR)构成的等离激元微腔结构中的Tamm等离激元及其与激子间的相互作用.利用超表面中的结构参数变化能够调控光在其表面的反射位相这一特性,可以在微腔... 本文研究了由超表面-介质间隔层-分布式布拉格反射器(distributed Bragg reflector,DBR)构成的等离激元微腔结构中的Tamm等离激元及其与激子间的相互作用.利用超表面中的结构参数变化能够调控光在其表面的反射位相这一特性,可以在微腔结构的介质间隔层厚度保持不变时,通过调节超表面的结构参数来调控微腔结构所支持的Tamm等离激元模式的共振位置,从而为Tamm等离激元模式的调控提供更多自由度.相比于传统金属薄膜-介质间隔层-DBR结构,我们发现超表面的引入及其对反射位相的调控可以使超表面-介质间隔层-DBR结构在更小的间隔层厚度下支持共振在相同波长处的Tamm等离激元模式.此外,结合超表面对场的局域特性,可以有效地降低Tamm等离激元模式体积.在此基础上,对比研究了传统的和基于超表面的Tamm等离激元与单层二硫化钨(WS2)的相互作用,发现基于超表面的Tamm等离激元可以产生更强的光子与激子的强耦合作用,获得更大的拉比(Rabi)劈裂. 展开更多
关键词 表面 表面 二维材料 强耦合
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基于石墨烯纳米带的中红外等离激元调控 认领
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作者 韩晶 高扬 +2 位作者 焦威严 范光华 高亚臣 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期627-636,共10页
石墨烯在中红外和太赫兹波段可以产生表面等离激元,并且通过合理设计还可以对其表面等离激元进行调控。基于此,本文设计了一种共振可调结构。通过在电介质基底上沉积不同宽度的单层石墨烯条带,引入纳米尺度上的不连续性,从而有效控制石... 石墨烯在中红外和太赫兹波段可以产生表面等离激元,并且通过合理设计还可以对其表面等离激元进行调控。基于此,本文设计了一种共振可调结构。通过在电介质基底上沉积不同宽度的单层石墨烯条带,引入纳米尺度上的不连续性,从而有效控制石墨烯与光的相互作用。使用时域有限差分法对该结构的光谱和电磁场分布进行了理论研究。结果表明:当所设计的结构与入射光耦合时,会出现多个共振增强的吸收峰;改变每个周期内石墨烯条带的数目、带宽和带间距,可以控制共振峰的个数、位置和强度;另外,施加不同的偏置电压可以改变石墨烯带的费米能级,从而实现共振峰位置和强度的动态调控;该结构可以在较宽光谱范围内调控石墨烯等离激元。本文研究为设计中红外波段基于石墨烯的传感、滤波、吸收等器件提供了理论基础。 展开更多
关键词 石墨烯条带 表面 时域有限差分 法布里-珀罗模型 费米能级
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平面复合金属微纳结构的圆二色性研究 认领
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作者 吐达洪·阿巴 屈瑜 +1 位作者 白俊冉 张中月 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期195-202,共8页
圆二色性效应在圆偏振器、光调制器及光电器件等方面具有广泛的应用.为提高平面金属微纳结构的圆二色性,本文设计了由无限长纳米线和G形微纳结构组成的平面复合金属微纳结构,并应用有限元方法研究了该阵列微纳结构的圆二色性特性.数值... 圆二色性效应在圆偏振器、光调制器及光电器件等方面具有广泛的应用.为提高平面金属微纳结构的圆二色性,本文设计了由无限长纳米线和G形微纳结构组成的平面复合金属微纳结构,并应用有限元方法研究了该阵列微纳结构的圆二色性特性.数值计算结果显示,在圆偏振光的激发下,G形微纳结构和平面复合金属微纳结构均出现了电偶极子、电四极子和电八极子等共振模式.当G形微纳结构与无限长纳米线连接时,各共振波长均发生红移,并且无限长纳米线增加了不同圆偏振光激发下的局域表面等离激元共振强度,从而使得平面复合微纳结构的圆二色性信号明显增强.此外,还研究了平面复合微纳结构阵列的几何参数对其圆二色性特性的影响.这些结果为提高平面手性微纳结构的圆二色性信号强度提供一定的指导思路和方法. 展开更多
关键词 手性微纳结构 吸收特性 圆二色性 表面
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基于方形腔耦合金属波导结构的全光等离子体开关 认领
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作者 肖功利 窦婉滢 +9 位作者 杨宏艳 徐俊林 杨秀华 张开富 杨寓婷 李海鸥 傅涛 陈永和 刘兴鹏 孙堂友 《半导体光电》 CAS 北大核心 2020年第1期93-98,共6页
提出了一种新型的方形腔耦合金属波导结构,该结构由两个相互平行的矩形金属波导和一个内嵌可连通的方形谐振腔构成。利用方形谐振腔局域表面等离子体实现带阻滤波特性,并通过多路复用实现双端口全光等离子体开关。采用时域有限差分方法(... 提出了一种新型的方形腔耦合金属波导结构,该结构由两个相互平行的矩形金属波导和一个内嵌可连通的方形谐振腔构成。利用方形谐振腔局域表面等离子体实现带阻滤波特性,并通过多路复用实现双端口全光等离子体开关。采用时域有限差分方法(FDTD)研究了方形腔的边长、折射率和谐振距离对强透射特性的影响。结果表明,基于方形腔耦合金属波导结构的光开关在工作中具有较好的阻带特性和透射特性,其最大透射率可达92%,最小阻带透射率达0.2%,工作波长范围为607~785nm。 展开更多
关键词 全光开关 时域有限差分方法 表面 方形腔
近期热点文章 认领
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作者 詹东平 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期772-774,共3页
关键词:针尖增强拉曼光谱·表面等离激元光电催化·热载流子空间分布S.-C. Huang, X. Wang, Q.-Q. Zhao, J.-F. Zhu, C.-W.Li, Y.-H. He, S. Hu, M. M. Sartin, S. Yan, B. Ren.Probing Nanoscale Spatial Distribution of Plas... 关键词:针尖增强拉曼光谱·表面等离激元光电催化·热载流子空间分布S.-C. Huang, X. Wang, Q.-Q. Zhao, J.-F. Zhu, C.-W.Li, Y.-H. He, S. Hu, M. M. Sartin, S. Yan, B. Ren.Probing Nanoscale Spatial Distribution of Plasmonically Excited Hot Carriers, Nat. Commun., 2020, 11,4211.表面等离激元(SP)效应可产生远高于热平衡态费米能级能量的热电子-空穴对(热载流子),引发相关光/电化学过程.发展先进的仪器方法. 展开更多
关键词 热载流子 表面 电化学过程 仪器方法 费米能级 光电催化
表面等离激元半导体纳米激光器 认领
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作者 智婷 陶涛 +1 位作者 刘斌 张荣 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期111-127,共17页
激光技术的发展推动了现代科学与技术的进步,改变了人类的生活。其中微型化激光光源成为目前的研究热点之一。得益于金属等离激元的光场强局域化作用,等离激元纳米激光器不仅能够获得突破光学衍射极限的超小物理尺寸,而且可以实现大调... 激光技术的发展推动了现代科学与技术的进步,改变了人类的生活。其中微型化激光光源成为目前的研究热点之一。得益于金属等离激元的光场强局域化作用,等离激元纳米激光器不仅能够获得突破光学衍射极限的超小物理尺寸,而且可以实现大调制速度以及极小的激射阈值,从而受到广泛的关注。对国内外等离激元纳米激光器的近期进展进行了综述,从增益介质、金属种类和器件结构三个方面进行对比总结,最后对等离激元纳米激光器的未来发展潜力进行讨论和展望。 展开更多
关键词 光光学 表面 纳米光器 衍射极限 超低阈值
耦合半圆环谐振空腔的双重Fano共振特性 认领
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作者 赵亚萍 张冠茂 +1 位作者 任盼盼 郭志浩 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第13期180-187,共8页
基于表面等离激元提出一种由半圆环谐振空腔、挡板及直波导构成的金属-介质-金属波导结构。当入射光波进入该波导结构时,半圆环谐振腔形成两个较窄的离散态与金属挡板形成较宽的连续态发生干涉效应,并形成两个尖锐非对称的共振谱,即两... 基于表面等离激元提出一种由半圆环谐振空腔、挡板及直波导构成的金属-介质-金属波导结构。当入射光波进入该波导结构时,半圆环谐振腔形成两个较窄的离散态与金属挡板形成较宽的连续态发生干涉效应,并形成两个尖锐非对称的共振谱,即两种模式的Fano共振。运用耦合模式理论和有限元分析方法对结构的传输谱特性进行数值仿真分析,研究结构参数和介质折射率参数对传输品质因数和敏感度特性的影响。通过对结构参数进行优化分析,发现可通过改变结构参数对系统的性能进行灵活的调节和优化,并得到两个模式下的品质因数分别为3.05×10^5和4.59×10^5,对应的灵敏度分别为800 nm/RIU和1160 nm/RIU(RIU为折射率单元)。这种灵活的双重Fano共振结构在纳米生物传感器、非线性光学和慢光研究中具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 集成光学 金属-介质-金属波导 Fano共振 半圆环共振腔 品质因数 传感器 表面
表面等离激元热载流子光电探测器研究进展 认领
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作者 邱开放 翟爱平 +3 位作者 王文艳 李国辉 郝玉英 崔艳霞 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第3期169-178,共10页
表面等离激元热载流子光电探测器最近几年颇受关注。可通过合理设计金属微纳结构,如改变其构成、形状、维度来实现能量低于材料带隙的光子光电转换,提升现有器件的综合性能。这一思路极大地拓展了传统半导体光电器件的设计范畴,因此被... 表面等离激元热载流子光电探测器最近几年颇受关注。可通过合理设计金属微纳结构,如改变其构成、形状、维度来实现能量低于材料带隙的光子光电转换,提升现有器件的综合性能。这一思路极大地拓展了传统半导体光电器件的设计范畴,因此被广泛应用于光催化、光伏、光电探测等领域。综述了表面等离激元热载流子光电探测器的研究进展,介绍了其工作原理,并根据金属微纳结构的不同,从器件物理与计算、关键工艺、关键材料和应用范畴等方面详细介绍了颗粒型、光栅型和其他复合型结构的表面等离激元热载流子光电探测器的研究历史及现状,最后对表面等离激元热载流子光电探测器的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 光电探测器 光电子器件 表面 热载流子 微纳结构
含U型腔MDM波导传感特性研究 认领
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作者 唐丹丹 关建飞 《光通信研究》 北大核心 2020年第3期49-54,共6页
为实现结构紧凑且具有较高品质因数的纳米级折射率传感器,文章提出了一种含金属挡板的金属-电介质-金属(MDM)波导与U型谐振腔侧边耦合的等离激元波导结构。利用有限元分析法,定量分析了结构参数和介质折射率对该结构透射谱线及折射率传... 为实现结构紧凑且具有较高品质因数的纳米级折射率传感器,文章提出了一种含金属挡板的金属-电介质-金属(MDM)波导与U型谐振腔侧边耦合的等离激元波导结构。利用有限元分析法,定量分析了结构参数和介质折射率对该结构透射谱线及折射率传感品质因数(FOM)的影响。研究结果表明,U型腔中的二阶谐振模式产生谱宽较窄的离散态透射谱,而带有金属挡板的MDM波导形成较宽的连续态透射谱,两者相干叠加激发具有反对称线型法诺(Fano)共振。经过结构参数扫描分析得到优化后的波导结构折射率传感灵敏度可达800 nm/RIU,FOM可达47382。该结构可以为纳米尺度的折射率传感器设计提供有效参考。 展开更多
关键词 表面 金属-电介质-金属波导 U型腔 法诺共振
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银表面等离子体对掺铒铋化物发光玻璃中978和1539nm激光所致上转换发光的增强作用 认领
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作者 陈晓波 李崧 +9 位作者 赵国营 龙江迷 王水峰 孟少华 王杰亮 郭敬华 尤佳佳 马瑜 于春雷 胡丽丽 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2721-2726,共6页
三价稀土离子上转换发光有着一些很有价值的应用技术:波导上转换及放大和激光、上转换三维立体显示、飞秒光谱应用、激光控温、三维成像与存储、光学温度感应系统、牙科等生物物理应用、上转换荧光防伪、上转换宽带光源、和上转换红外... 三价稀土离子上转换发光有着一些很有价值的应用技术:波导上转换及放大和激光、上转换三维立体显示、飞秒光谱应用、激光控温、三维成像与存储、光学温度感应系统、牙科等生物物理应用、上转换荧光防伪、上转换宽带光源、和上转换红外显示片等。因为受到太阳能电池发展需求的促进,上转换研究再度呈现出澎湃的研究热潮。目前,利用金属表面等离子体共振的近场增强效应能够有效增强其表面附近的荧光物质的发光的特性,有可能较大幅度的提高上转换发光的强度,从而有可能进一步把上转换发光推向实用。利用离子引入法,在铋化物的发光玻璃中引入银颗粒。研究结果表明银表面等离激元的表面等离子体共振吸收峰位于580~600 nm;而且,加热时间的延长导致了表面等离子体共振吸收峰的剧烈增强和稍微蓝移。978 nm半导体激光能够导致531.0, 546.0和657.5 nm的三组Er^3+的2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2,4F9/2→4I15/2的双光子上转换荧光, 978 nm激光激发掺铒铋化物发光玻璃的上转换发光的机理是第一步的4I15/2→4I11/2共振基态吸收和随后的第二步的4I11/2→4F7/2的共振激发态吸收;纳米银的表面等离激元的引入促成铋化物发光玻璃中铒离子的978 nm激光激发的上转换发光最大增强了272.0%倍。1 539 nm半导体激光能够导致波长为528.0, 547.0, 657.0和795.0 nm的四组Er^3+的2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2,4F9/2→4I15/2和4I9/2→4I15/2的上转换荧光;1539 nm激光导致的528.0 nm 2H11/2→4I15/2和547.0 nm 4S3/2→4I15/2上转换荧光的机理主要是1 539 nm激光的4I15/2→4I13/2,4I13/2→4I9/2和4I9/2→2H11/2的三步光激发吸收跃迁过程, 1 539 nm激光导致的657.0 nm 4F9/2→4I15/2上转换荧光的机理主要是1 539 nm激光的4I15/2→4I13/2,4I13/2→4I9/2和4I11/2→4F9/2的三步光激发吸收跃迁过程;纳米银的表面等离激元的引入导致了铋化物发光玻� 展开更多
关键词 上转换发光增强 银纳米颗粒 表面 铋化物的发光玻璃
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