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银纳米线-三角片耦合结构发射光的偏振依赖特性
1
作者 李圆圆 杨龙坤 李志鹏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期188-195,共8页
银纳米线可以承载传播的表面等离激元,纳米片可以产生局域的表面等离激元,二者形成的耦合结构不但可以将传播光场耦合为局域增强光场,还可以调控光场的偏振态等性质,为纳米光调控提供新的自由度。本团队构建了银纳米线-三角片耦合结构,... 银纳米线可以承载传播的表面等离激元,纳米片可以产生局域的表面等离激元,二者形成的耦合结构不但可以将传播光场耦合为局域增强光场,还可以调控光场的偏振态等性质,为纳米光调控提供新的自由度。本团队构建了银纳米线-三角片耦合结构,并发现耦合结构的发射偏振与纳米线-三角片的耦合方式有关:当三角片与纳米线之间是“线”接触耦合时,耦合结构的发射偏振随着激发偏振的旋转而旋转;当二者是“点”接触耦合时,无论激发偏振如何变化,发射偏振角度几乎保持160°不变。进一步,利用时域有限差分法验证了出射偏振对入射偏振的依赖特性。通过计算自由电流密度体积分揭示了纳米线中传播的表面等离激元模式与银纳米线-三角片耦合模式的转化机制,以及不同表面等离激元模式的叠加对发射偏振的调控。这些发现为纳米尺度上的光调控以及在纳米尺度上构建纳米光子器件提供了更多灵活性。 展开更多
关键词 光学材料 表面等离激元 纳米结构 发射 偏振依赖性
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超快复合脉冲烧蚀硅表面的偏振依赖性研究(特邀)
2
作者 史慧强 姚倩 +5 位作者 尹唯一 苏子怀 余江 宋娟 林贤 戴晔 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期28-35,共8页
以晶面<100>的硅片为研究对象,使用重复频率1 kHz的超快复合双脉冲作为激发工具,通过研究双脉冲之间的偏振夹角、延迟时间和脉冲数对周期性结构面积的影响,探究引起周期性结构演化的非线性电离动力学。实验结果表明,在激光能量密... 以晶面<100>的硅片为研究对象,使用重复频率1 kHz的超快复合双脉冲作为激发工具,通过研究双脉冲之间的偏振夹角、延迟时间和脉冲数对周期性结构面积的影响,探究引起周期性结构演化的非线性电离动力学。实验结果表明,在激光能量密度为0.23 J/cm2、脉冲组合为100个的复合脉冲辐照条件下,正交偏振诱导的结构面积最小,相比于其他入射形式下诱导的最大面积减小率约为45%,这是因为局域场的反复调制抑制了周期性结构边缘烧蚀阈值的降低。在正交偏振时,随着两束脉冲之间延迟时间的改变,通过观察诱导结构面积变化可以分析从电子电离到物质喷发的连续过程。该复合脉冲调控技术可为研究超快激光诱导半导体表面周期性结构的偏振依赖性与电子电离效率提供参考,进一步的改进有望实现超衍射极限结构的快速诱导。 展开更多
关键词 超快光学 超快复合脉冲 偏振依赖性 局域场调控 硅 电离过程
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银纳米线表面增强拉曼散射的偏振依赖性研究
3
作者 张玥玥 袁舸凡 +2 位作者 叶子豪 杨硕 杨忠儒 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期171-172,共2页
近年来,一系列新型低维金属纳米材料相继涌现,展现出优异的性能。这些材料与表面增强拉曼散射(SERS)技术相结合,显示出巨大的应用潜力。形貌与取向调控是低维金属纳米材料SERS应用的重要策略。主要采用多元醇还原法制备了高质量、各向... 近年来,一系列新型低维金属纳米材料相继涌现,展现出优异的性能。这些材料与表面增强拉曼散射(SERS)技术相结合,显示出巨大的应用潜力。形貌与取向调控是低维金属纳米材料SERS应用的重要策略。主要采用多元醇还原法制备了高质量、各向异性的银纳米线结构,进一步以罗丹明6G分子作为探针,来研究入射光偏振方向对银纳米线拉曼信号的影响。结果表明,由于纳米线具有各向异性,所以当入射光方向与纳米线长轴近乎垂直时,获得的SERS信号最强。反之,当入射光方向与纳米线长轴成0°夹角时,得到的SERS信号最弱。通过对基于各向异性基底SERS光谱的偏振依赖性研究,有利于更深入地理解SERS机理,同时也有利于人们在不利用任何外部装置的情况下更好的调控SERS强度。 展开更多
关键词 银纳米线 表面增强拉曼散射 偏振依赖性
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金属光栅表面增强拉曼散射的偏振依赖性研究 被引量：1
4
作者 时元振 苏亚荣 +1 位作者 蒋之森 高福华 《光散射学报》 2018年第1期34-40,共7页
表面增强拉曼散射的机理主要来源于金属表面等离子体共振所产生的电磁场增强,因而基底的电磁特性决定了其增强的性能。本文以干涉光刻方法制作的大面积均匀性一维纳米光栅为增强基底,从实验和理论上探究其表面增强拉曼散射的偏振依赖特... 表面增强拉曼散射的机理主要来源于金属表面等离子体共振所产生的电磁场增强,因而基底的电磁特性决定了其增强的性能。本文以干涉光刻方法制作的大面积均匀性一维纳米光栅为增强基底,从实验和理论上探究其表面增强拉曼散射的偏振依赖特性。本文使用苯硫酚作为探针分子,并采用633nm和785nm两种波长作为激发光源,开展了等离子体共振与非共振状态下金属光栅表面增强拉曼光谱的偏振依赖特性实验研究,并通过时域有限差分法对光栅电磁特性进行分析。研究发现,光栅表面的电场无论是否激发表面等离子体共振,其电场随入射光偏振方向都会呈现出sin函数的规律性变化,拉曼光谱的峰值强度则呈sin2函数的变化规律;此外,表面等离子体共振会进一步加大拉曼光谱的偏振依赖性。 展开更多
关键词 金属光栅 表面增强拉曼散射 表面等离子体 偏振依赖性
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高性能近红外聚合物超透镜的逆向设计
5
作者 魏鹤鸣 胡文琛 庞拂飞 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期199-207,共9页
传统的光学透镜存在体积较大、聚焦效率低、焦点半峰全宽较大以及在高数值孔径的透镜中性能表现不佳等问题。而光学超表面凭借其自身的亚波长结构,具有强大的操控光相位的能力。相比于传统透镜,超透镜具有尺寸小、厚度薄以及聚焦性能好... 传统的光学透镜存在体积较大、聚焦效率低、焦点半峰全宽较大以及在高数值孔径的透镜中性能表现不佳等问题。而光学超表面凭借其自身的亚波长结构,具有强大的操控光相位的能力。相比于传统透镜,超透镜具有尺寸小、厚度薄以及聚焦性能好等优点。本文提出一种基于目标优先算法的逆向设计方法,设计了一种基于低折射率聚合物材料的超透镜结构。其在传播方向上的厚度仅为3.2μm,在1550 nm的工作波长下,数值孔径为0.82,聚焦效率为72%。较传统设计方法而言,该方法具有计算复杂度低和设计效率高等优点。设计的器件可采用高精度微纳打印技术实现批量化的快速制造。考虑到超透镜在制备过程中存在制造容差,进一步讨论了超透镜轮廓偏移以及三维旋转操作对所设计的二维超透镜的影响。 展开更多
关键词 超表面 超透镜 逆向设计 目标优先算法 偏振不依赖性
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基于U型结构超构表面的光束偏转器和超透镜研究
6
作者 任芝 李文雯 +2 位作者 林俊哲 常斯琦 李松涛 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第19期323-329,共7页
利用超表面实现对光的操控是光学领域的研究热点之一。设计了一种U型单元结构,通过将结构以斜对称的方式放置并改变结构的几何参数,实现了透射光从0到2π的相移;采用线偏振光、左旋偏振光和右旋偏振光作为入射光,通过结构优化实现了具... 利用超表面实现对光的操控是光学领域的研究热点之一。设计了一种U型单元结构,通过将结构以斜对称的方式放置并改变结构的几何参数,实现了透射光从0到2π的相移;采用线偏振光、左旋偏振光和右旋偏振光作为入射光,通过结构优化实现了具有偏振不依赖性的光束异常折射的光束偏转器,其折射角为22.4°,并探讨了超透镜的功能,为超表面的应用提供了参考。 展开更多
关键词 表面光学 超表面 光束偏转器 超透镜 偏振不依赖性
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