等离激元纳米光子器件品质因子研究获新突破

 

10月25日，记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉，该院集成所副研究员李光元团队在等离激元纳米光子器件品质因子研究上获新突破，通过利用两种表面晶格共振模式（SLR）的转换，使得其评价损耗品质因子提高十倍以上，在可见光波段实验测得了高达790的超高品质因子，为现有纪录的2.4倍。相关研究成果发表在《先进光学材料》上。

据介绍，该研究将有望提高可见光波段基于等离激元超构表面的上/下转换荧光增强、纳米激光、白光LED、高性能生化传感、非线性光频转换等应用的性能。

“等离激元是实现光电芯片纳米化的一种重要途径，从1998年至今已研究了25年，然而，等离激元相关器件损耗问题一直难以解决，极大阻碍了相关器件的商用化。”李光元介绍。

研究人员介绍，他们在前期研究基础上，历时五年，解决了从“仿真算出”到“实验测出”，最后到“理论预测出”超高品质因子等一系列关键问题，进一步打破传统对面外SLR所必需的金属纳米柱高度限制，突破可见光波段SLR的品质因子纪录。

李光元说：“我们的研究证明，采用常规的贵金属材料及其微纳加工工艺，通过打破现有的思维定式和进行合理的结构设计，也可以极大地抑制等离激元的损耗，获得超高的品质因子。”