納米光子學主要研究如何在微納米尺度上對光子運動進行操縱、調(diào)節(jié)和控制，在未來信號傳播和信息處理方面具有廣泛的應用前景。在國家自然科學基金、科學院百人計劃等項目的資助下，中國科學院化學研究所姚建年院士和趙永生研究員等人經(jīng)過幾年的研究，最近在低維有機材料光子學方面取得了新進展。
    他們的研究結果表明，激子極化激元不僅可以沿著納米材料的軸向進行長程低損耗的傳播，而且能夠像光波一樣在光學平整端面進行反射，并相干形成一定的光譜諧振模式。在這一思想的啟發(fā)下，他們以陽離子表面活性劑為模板誘導雙光子熒光分子自組裝，形成了具有平整四方端面的有機單晶納米線。有機納米線的平整表面使其形成了一個微納米尺度上的光學諧振腔。實驗中測量了納米線微腔中形成的法布里-佩羅（Fabry-Pérot）型發(fā)光光譜，進一步研究了其中激子極化激元傳播并發(fā)生諧振的行為。在此基礎上，他們與中國科技大學韓正甫教授課題組合作，通過模擬激子激元諧振模型下的電場強度分布，計算出納米線微腔對不同波長發(fā)光的增益效果，并且在實驗中實現(xiàn)了雙光子泵浦的藍色激光發(fā)射。這種有機納米線雙光子泵浦激光器有望作為紅外激光激發(fā)的小型化光源，應用在未來的集成光子學回路中。相關研究結果發(fā)表在Journal of the American Chemical Society, 2011,133, 7276–7279, 為實現(xiàn)納米光子學器件提供了一條新的思路。



激子激元傳播與能量轉(zhuǎn)移示意圖





激子激元諧振腔中的電場分布





[ Last edited by 天也瀟瀟 on 2011-7-2 at 17:20 ] 返回小木蟲查看更多