動態回響等離激元微納器件的構築與性能研究

《動態回響等離激元微納器件的構築與性能研究》是依託吉林大學，由徐蔚青擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：動態回響等離激元微納器件的構築與性能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：徐蔚青
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

等離激元器件是未來光電子迴路的重要發展方向。本申請提出了新的動態回響等離激元微器件（DPD）模型。擬設計、構築由活性層、回響層等多層膜結構組成的DPD，探討該結構上主動調控等離激元而產生的光譜增強和定向發射特性，期望獲得具有高效調控回響特性的微納器件。研究內容：1通過設計、計算與模擬、構建四類基於光、電、熱等手段調製的活性層或回響層敏感的DPD結構；2探討自組裝等化學手段構建活性層和回響層技術方法；3利用角度分辨、偏振、暗場散射等光譜方法探究等離激元激發、耦合、傳導與發射；4探索DPD性能評估的新方法及套用前景，研究在表面增強光譜、光學調製器件的套用。本研究獨特之處：1提出了基於壓電效應的動態調控DPD結構；2採用超分子化學的手段進行器件構築，拓展製備手段；3將表面增強特性引入器件設計，拓展了器件類型。本項目以構建新型DPD單元為目標，對等離激元光子研究具有重要意義。

結題摘要

動態回響等離激元微納器件的光場調控能力為突破“後摩爾時代”瓶頸提供了新的途徑，其在納米光子器件的構造中發揮著重要作用。本項目（1）將具有光電功能的液晶材料和金屬光柵組裝，獲得具有高調控效率的多層結構等離激元光調製器件，通過該電信號可以實現主動、連續可逆的透射波長調控能力，該調製器結構可作為集成光路的多路開關，也可作為顯示器的像元，用於實現超高分辨顯示；（2）通過製備六方垂直排列的銀修飾聚合物納米棒陣列，構造了在光控制下間隙可變的智慧型電漿納米器件，由等離激元熱效應控制每單元內的7個納米棒的聚集狀態，實現對光場的動態調控，可有效地提高SERS信號的強度；（3）在稜鏡-光波導體系上構建周期銀納米陣列，構成基於波導-消逝場耦合等離激元器件結構，改變入射光的偏振可以靈活調節增強局域場的位置，提供了一個獨特的方法來實現巨大的光譜信號增益。本項目通過構造不同類型的動態回響等離激元微納器件，實現了對回響波長、偏振狀態、光譜增強特性的動態調控，這在納米光子學、光通信和高性能顯示器的研究中具有重要的意義。