表面等离子体亚波长光集成是目前国际上的研究热点。要在表面等离子体平台上实现真正的亚波长光集成,除了利用无源器件对表面等离子体波的传播进行操纵外,还需要对其进行有源控制。然而在表面等离子体波较短的传输长度内如何利用材料有限的非线性特性对表面等离子体波的传输进行调控是一个难点。本项目以介质加载型表面等离子体波导为基础,研究探索利用两个相互耦合的失谐表面等离子体谐振器来实现近红外波段(主要为800nm附近)类电磁诱导透明特性的透射光谱。由于透射峰附近波长的强色散与低群速度特性将大大增强表面等离子体波与材料的相互作用,这为表面等离子体平台上的非线性应用提供了可能。本项目将从理论和实验两个方面,全面深入地研究介质加载型表面等离子体波导失谐谐振器诱导透明,包括对其进行理论研究、优化设计、工艺制作与性能表征,为表面等离子体在纳米光子集成领域的进一步应用打下基础。
Surface plasmons;resonators;electromagnetically induced transparency;;
表面等离子体亚波长光集成是目前国际上的研究热点。要在表面等离子体平台上实现真正的亚波长光集成,除了利用无源器件对表面等离子体波的传播进行操纵外,还需要对其进行有源控制。然而在表面等离子体波较短的传输长度内如何利用材料有限的非线性特性对表面等离子体波的传输进行调控是一个难点。本项目以介质加载型表面等离子体波导为基础,研究探索利用两个相互耦合的失谐表面等离子体谐振器来实现近红外波段 (主要为800nm 附近)类电磁诱导透明特性的透射光谱。由于透射峰附近波长的强色散与低群速度特性将大大增强表面等离子体波与材料的相互作用,这为表面等离子体平台上的非线性应用提供了可能。本项目基于介质加载型表面等离子体波导,利用电子束曝光技术,制作了单根该种类型波导并采用泄漏膜显微镜对其模式特性进行表征;设计并优化了单个介质加载型表面等离子体波导谐振器结构,并对其透射特性进行了研究;在此基础上,制作了两个失谐的跑道型介质加载型表面等离子体波导谐振器并对其光学特性进行了表征,成功实现了基于这种结构的类电磁诱导透明现象。在本项目资助下,我们还对介质加载型表面等离子体波导的损耗部分补偿、介质加载型表面等离子体波导的多模干涉器件以及介质加载型表面等离子体波导的光电流映像表征等展开了研究,并取得了一系列成果。本项目的成功执行为表面等离子体在纳米光子集成领域的进一步应用打下基础。