高质量多层沟槽光栅中混合表面等离激元模式的微腔电动力学
2018-07-10
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利用表面等离激元在亚波长尺度上调节光场和光-物质相互作用是纳米光子学的研究热点，其对能量的空间限制和局部电磁场的增强可应用于表面增强光谱学、太阳能电池、热载流子、超材料和高集成度光学器件。在一般的等离激元结构中，吸收和辐射损耗通常是相互限制的，这严重影响了器件的使用性能。近日，来自中科院长春光机所的高劲松研究员和杨海贵副研究员领衔的科研团队在多层光栅条纹和多层浅沟槽组成的复合结构中，系统研究了微腔中的法布里-珀罗共振与腔模相互耦合形成的混合模式，并通过综合考虑吸收和辐射损失，显著降低了系统的整体损耗。值得注意的是，由表面等离激元模式杂交实现的低损耗在以往研究中很少出现。此外，本文基于混合模式分析建立了探索不同共振模式的新方法，首次描述了总体与部分品质因子之间存在争议的关系。多层沟槽光栅表现出相对低的光学损耗而不会削弱能量的局域化，这在等离激元器件的设计中是具有重要的指导意义。
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