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通过对等离激子-光子晶体的新研究将推进激光和传感器的研究
来源:赛斯维传感器网 发表于 2020/10/29

有效折射率和结构周期相等的ppc方案。1d ppc和b 3d蛋白石状ppc。来源:喀山联邦大学


由myakzyum salakhov教授领导的一组研究人员一直在研究等离子光子晶体(ppc)的光学状态问题。


一级工程师artyom koryukin表示,这项研究致力于模拟整个光子晶体的光传输,并在其表面上连续镀金。光子晶体不会通过特定波长的光。这就是所谓的光子带隙,即难以通过晶体传播的光波长范围。另一方面,ppc允许一定波长的光通过该光子带隙。但是,类似三维蛋白石的ppc(olppc)的问题是它们不允许某些波长的光进入。


在这项工作中,定义了具有光子带隙波长和一定偏振的光束通过olppc的条件。为了实现此目标,对不同版本的ppc进行了建模。通过这种光束的主要条件是厚度约为40 nm的金层的连续性,以及使用偏振光。穿过ppc的光的透射伴随着光学tamm态的激发。一维ppc在两个偏振方向的光子带隙内都有一个光传输通带。三维ppc由于不连续的金层(在ppc的表面上像单独的纳米帽或纳米月牙形,因此不连续)在光子带隙内没有透光带。

a)一维pc和ppc的透射光谱。虚线是pc的频谱。粗线是具有30 nm au层的pc的光谱。红线是具有30 nm au和270 nm缓冲层的pc的光谱。细线是30纳米金层的透射光谱。b)对于au层厚度的不同值,一维ppc的透射峰的强度。d)3d pc和ppc的透射光谱。虚线是pc的频谱。粗线是具有40nm au层(p极化)的pc的光谱。红线是具有40nm au和280nm缓冲层的pc的光谱。细线是具有40 nm au层(s极化)的pc的光谱。e)绘制的3d ppc传输峰强度与金层厚度的关系 图图片来源:喀山联邦大学


具有光学状态混合模式的olppc可以用于对高偏振敏感的传感器。koryukin补充说:“我们认为混合模式可用于改善ppc中的光控制。基于olppc的新型谐振器可用于光与物质之间的强相互作用。”


该小组计划为此类流程的模型创建一个理论描述。此外,他们希望找到olppc的有效应用,例如与单个光子源的强光物质相互作用。

a)具有30 nm au层的ppc的透射光谱。b)独立的40纳米金连续层的透射光谱。c)带帽的ppc的透射光谱。虚线是独立的40纳米金制帽的光谱范围 图片来源:喀山联邦大学


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