基于表面等离激元的光电探测

发布时间：2021-03-20 18:14

　　表面等离激元光子学是纳米光学中最活跃的分支之一,主要研究金属纳米结构受光激发后产生的电子集体振荡,以及与之相耦合的电磁场倏逝波。表面等离激元具有场增强、共振波长可调性,以及能够突破介质光学的衍射极限,因此在全光芯片、集成光电芯片等方面具有十分诱人的应用前景。目前,研究者们已经实现了一系列的功能器件,比如等离激元激光器、贵金属波导网络、片上相位调制器、等离激元探测器等。其中,基于表面等离激元的光探测器是集成芯片的重要部分。这方面的研究主要集中在两个方面:一是利用表面等离激元结构增强传统光探测器的响应,提供波长分辨、偏振分辨、手性分辨等功能,甚至利用热电子等新机制来突破材料带隙带来的探测波长限制;二是利用波导结构把光探测器从垂直结构变为平面结构,实现在片上探测传导的表面等离激元,用于全光芯片与微电子芯片的硬件接口。表面等离激元光探测的相关研究包含大量的物理问题,如光热转化,热电子过程,波导中光传输,不同光场模式的耦合等。该研究又包含许多工程技术问题,如器件微纳制加工方法,CMOS兼容的器件设计等。虽然这些难题给我们的研究带来了许多挑战,但其中蕴含着的机会也激励着我们不断创新。本论文围绕着基... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：113 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

（a）古罗马时期的莱克格斯杯（LycurgusCup），现藏于不列颠博物馆，在外部光源照射

准静态近似下的金属纳米颗粒的示意图

（a）不同纳米结构的等离激元共振峰位


本文编号：3091443