納米光纖與銀納米線的光學近場耦合及其套用探索

《納米光纖與銀納米線的光學近場耦合及其套用探索》是依託浙江大學，由童利民擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：納米光纖與銀納米線的光學近場耦合及其套用探索
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：童利民
• 項目類別：面上項目

項目摘要

深入研究納米光纖和銀納米線這兩種典型的微納光波導之間的近場耦合效應，獲得納米光纖和具有表面等離子共振特性的金屬納米線之間的高效率耦合，發展一種互補型的介質納米光纖（或納米線）-金屬納米線結構，為降低表面電漿共振結構套用中的能量損耗、並維持金屬納米線特有的強約束能力提出了一種有希望的途徑，並探索其在微納光子器件和光電子集成等方面的套用。同時，本項目的研究結果也可為金屬納米線及類似結構中的表面等離激元激發或輸出提供了一種簡單和緊湊的方式，在光通信、感測、光學非線性和量子光學等方面也具有潛在的套用價值。

結題摘要

深入研究了納米光纖及納米線與金屬納米線波導之間的近場耦合效應，從實驗上獲得納米光纖與金屬銀納米線之間75%的耦合效率、ZnO納米線與金屬銀納米線之間高達82%的耦合效率。提出並實現了干涉器、諧振腔等互補型的介質納米線-金屬納米線功能結構，為降低表面電漿共振結構套用中的能量損耗、並維持金屬納米線特有的強約束能力提出了一種有希望的途徑。提出並實現一種“局域表面等離激元-傳導光子模”高效耦合的金納米棒摻雜納米光纖結構，利用納米光纖的導波激發，實驗測量獲得從傳導光子模到單個金納米棒70%的能量轉換效率，比傳統照射激發方式高10倍以上，在此基礎上，研製成功金納米棒摻雜納米光纖超低功耗(0.5nW)感測器。通過摺疊單根CdSe半導體納米線形成耦合腔，提出並實現了單納米線單模雷射器（雷射波長為738nm），邊模抑制比達到20 dB以上，並從實驗演示了其波長可調諧和低閾值等特性, 使納米線雷射器向實用化邁進一步。共發表學術論文16篇，部分研究結果被《Nature》、《Nature Nanotechnology》、《Photonics Spectra》等報導，國際會議邀請報告12次。