《基於光學天線的納米尺度光場調控研究》是依託中國科學技術大學，由魯擁華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於光學天線的納米尺度光場調控研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：魯擁華
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目採用天線理論對金屬微納結構中局域光場、增強發光、增強光譜效應開展研究。結合聚焦矢量光束的獨特光學性質，設計並實驗研究矢量光束的偏振、位相分布等對光學天線局域光場的影響，以期獲得可動態調控的納米尺度光場分布。通過對光學天線局域電磁態密度的計算分析研究光學天線對發光體增強發光特性的調控。通過遠場泄露輻射分布及光譜的測量研究光學天線與發光體之間相互作用的物理規律。進一步拓展光學天線結構在增強發光和高靈敏光譜感測方面的套用研究。
結題摘要
光學天線是實現光波遠近場相互轉換的橋樑，是納米光子學中用於光場調控、發光調控和光譜調控的重要光子器件。本項目在深入研究光學天線調控光場機理的基礎之上，對光學天線設計、製備以及其在發光和光譜探測等方面的套用等開展了一些列的研究並取得了一些有意義的研究結果。研究設計了一種雙共振光學天線分別對螢光分子的激發和輻射進行共振增強，並對激發光和輻射光的方向性進行任意調控。基於這一思想，在實驗上實現了一種光學天線調控的納米雷射，它具有模體積小、激射閾值低的特點。通過在阿基米德螺旋天線中心複合一個納米孔洞，實現了天線的遠場聚焦並可以對焦場分布便捷地進行調控。設計並製備了縱向耦合的光學天線，利用耦合間隔中增強的局域電磁場以及結構的天線效應實現了良好的表面增強拉曼散射光譜。我們的研究展示了光學天線在局域電磁場調控、光波共振頻率調控、光波輻射方向調控等方面的強大能力，為光學天線在集成納米光子學、納米光學測量等領域的套用奠定了良好的研究基礎。研究工作在Nano Letters, Scientific Reports, Optics Express, Optics Letters等重要學術期刊上總共發表SCI論文16篇，獲得授權專利2項，培養博士研究生3人，碩士研究生4人。
