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平面金属等离激元美特材料对光学Tamm态及相关激射行为的增强作用

张振清 路海 王少华 魏泽勇 江海涛 李云辉

平面金属等离激元美特材料对光学Tamm态及相关激射行为的增强作用

张振清, 路海, 王少华, 魏泽勇, 江海涛, 李云辉
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  • 本文对具有类EIR色散特性的平面金属等离激元美特材料(planar plasmonic metamaterials, PPM)对光学Tamm态及相关激射行为的增强作用进行了研究. 我们首先运用传输矩阵方法分析了利用PPM结构的色散来增强光学Tamm态对应模式电磁局域密度的可能性. 其次, 我们将具有类EIR特性的PPM与一维光子晶体(photonic crystal, PC)合在一起设计了一种平面等离激元美特材料-光子晶体(PPM-PC)异质结构. 研究发现, 通过在电磁局域密度最高的PPM结构中(或附近)加入增益介质, 可观察到比通常光学Tamm态更强的激射增强效应及更明显的单色性响应. 这些特性使得这种PPM-PC结构有望被应用于低阈值激光器、荧光增强等方面.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973)(批准号:2011CB922001),国家自然科学基金(批准号:51377003,11234010,61137003,11404102),河南省自然科学基金(批准号:14A140002)和中央高校基本科研业务费资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-29
  • 修回日期:  2014-12-05
  • 刊出日期:  2015-06-05

平面金属等离激元美特材料对光学Tamm态及相关激射行为的增强作用

  • 1. 同济大学, 物理科学与工程学院, 教育部先进微结构材料重点实验室, 上海 200092;
  • 2. 河南师范大学 物理与电子工程学院, 新乡 453007
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(973)(批准号:2011CB922001),国家自然科学基金(批准号:51377003,11234010,61137003,11404102),河南省自然科学基金(批准号:14A140002)和中央高校基本科研业务费资助的课题.

摘要: 本文对具有类EIR色散特性的平面金属等离激元美特材料(planar plasmonic metamaterials, PPM)对光学Tamm态及相关激射行为的增强作用进行了研究. 我们首先运用传输矩阵方法分析了利用PPM结构的色散来增强光学Tamm态对应模式电磁局域密度的可能性. 其次, 我们将具有类EIR特性的PPM与一维光子晶体(photonic crystal, PC)合在一起设计了一种平面等离激元美特材料-光子晶体(PPM-PC)异质结构. 研究发现, 通过在电磁局域密度最高的PPM结构中(或附近)加入增益介质, 可观察到比通常光学Tamm态更强的激射增强效应及更明显的单色性响应. 这些特性使得这种PPM-PC结构有望被应用于低阈值激光器、荧光增强等方面.

English Abstract

参考文献 (30)

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