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局域表面等离激元诱导的三次谐波增强效应

朱华 颜振东 詹鹏 王振林

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局域表面等离激元诱导的三次谐波增强效应

朱华, 颜振东, 詹鹏, 王振林

Enhanced third harmonic generation by localized surface plasmon excitation

Zhu Hua, Yan Zhen-Dong, Zhan Peng, Wang Zhen-Lin
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  • 本文研究了二维金三角形纳米颗粒阵列的三次谐波非线性光学效应. 金三 角纳米颗粒阵列是基于微球刻印技术制成. 采用反射式光学系统, 观察到该纳米结构在光谱分辨的飞秒激光照射下产生明显的三次谐波. 研究表明, 当激光抽运频率接近金纳米颗粒的局域表面等离激元共振位置时, 三次谐波信号得到增强; 三次谐波辐射方向满足动量匹配条件.
    We experimentally achieved optical third harmonic generation (THG) from two-dimensional periodically arrayed gold-island films. The gold-island films were fabricated using micro-spherical lithography. By using a reflection-type optical system, these arrays can produce significant THG with the help of a spectrum-resolved femto-second laser. At the localized surface plasmon (LSP) excitation wavelength of the fundamental wave, THG is greatly enhanced due to the strong light localization effect. The radiation direction of THG satisfies the momentum matching condition.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11274160)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11274160).
    [1]

    Dong T Y, Ye K T, Liu W Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 145202 (in Chinese) [董太源, 叶坤涛, 刘维清 2012 物理学报 61 145202]

    [2]

    Zheng L, Zhao Q, Luo X G, Ma P, Liu S Z, Huang C, Xing X J, Zhang C Y, Chen X L 2012 Acta Phys. Sin. 61 155203 (in Chinese) [郑灵, 赵青, 罗先刚, 马平, 刘述章, 黄成, 邢晓俊, 张春艳, 陈旭霖 2012 物理学报 61 155203]

    [3]

    Albrecht M G, Creighton J A 1977 J. Am. Chem. Soc. 99 5215

    [4]

    Tong L M, Xu H X 2012 Physics 41 582(in Chinese) [童廉明, 徐红星 2012 物理 41 582]

    [5]

    Hatab N A, Hsueh C H, Gaddis A L, Retterer S T, Li J H, Eres G, Zhang Z Y, Gu B H 2010 Nano Lett. 10 4952

    [6]

    Wang J, Huang L Q, Tong H M, Zhai L P, Yuan L, Zhao L H, Zhang W W, Shan D Z, Hao A W, Feng X H 2013 Chin. Phys. B 22 047301

    [7]

    Xu H X, Bjerneld E J, Käll M, Börjesson L 1999 Phys. Rev. Lett. 83 4357

    [8]

    Lohmller T, Iversen L, Schmidt M, Rhodes C, Tu H L, Lin W C, Groves J T 2012 Nano Lett. 12 1717

    [9]

    Yu W, Wang X Z, Dai W L, Lu W B, Liu Y M, Fu G S 2013 Chin. Phys. B 22 057804

    [10]

    Klein M W, Enkrich C, Wegener M, Linden S 2006 Science 313 502

    [11]

    Hsu C J Chiu K P, Lue J T, Yao K L 2011 Appl. Phys. Lett. 98 261107

    [12]

    Kujala S, Canfield B K, Kauranen M, Svirko Y, Turunen J 2007 Phys. Rev. Lett. 98 167403

    [13]

    Butet J, Bachelier G, Russier-Antoine I, Jonin C, Benichou E, Brevet P F 2010 Phys. Rev. Lett. 105 077401

    [14]

    Pu Y, Grange R, Hsieh C L, Psaltis D 2010 Phys. Rev. Lett. 104 207402

    [15]

    Kim E M, Elovikov S S, Murzina T V, Nikulin A A, Aktsipetrov O A 2005 Phys. Rev. Lett. 95 227402

    [16]

    Li G X, Li T, Liu H, Li K F, Wang S M, Zhu S N, Cheah K W 2011 Appl. Phys. Lett. 98 261909

    [17]

    Hentschel M, Utikal T, Giessen H, Lippitz M 2012 Nano Lett. 12 3778

    [18]

    Kim S, Jin J, Kim Y J, Park I Y, Kim Y, Kim S Y 2008 Nature 453 757

    [19]

    Ko K D, Kumar A, Fung K H, Ambekar R, Liu G L, Fang N X, Toussaint K C Jr 2011 Nano Lett. 11 61

    [20]

    Kim E, Wang F, Wu W, Yu Z N, Shen Y R 2008 Phys. Rev. B 78 113102

    [21]

    Haynes C L, Duyne R P V 2001 J. Phys. Chem. 105 5599

    [22]

    Sun J, Tang C J, Zhan J, Han Z L, Cao Z S, Wang Z L 2010 Langmuir 26 7859

    [23]

    Andreev A V, Korneev A A, Mukina L S, Nazarov M M, Prudni-kov I R, Shkurinov A P 2006 Phys. Rev. B 74 235421

    [24]

    Xu T, Jiao X, and Blair S 2009 Opt. Express 17 23582

  • [1]

    Dong T Y, Ye K T, Liu W Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 145202 (in Chinese) [董太源, 叶坤涛, 刘维清 2012 物理学报 61 145202]

    [2]

    Zheng L, Zhao Q, Luo X G, Ma P, Liu S Z, Huang C, Xing X J, Zhang C Y, Chen X L 2012 Acta Phys. Sin. 61 155203 (in Chinese) [郑灵, 赵青, 罗先刚, 马平, 刘述章, 黄成, 邢晓俊, 张春艳, 陈旭霖 2012 物理学报 61 155203]

    [3]

    Albrecht M G, Creighton J A 1977 J. Am. Chem. Soc. 99 5215

    [4]

    Tong L M, Xu H X 2012 Physics 41 582(in Chinese) [童廉明, 徐红星 2012 物理 41 582]

    [5]

    Hatab N A, Hsueh C H, Gaddis A L, Retterer S T, Li J H, Eres G, Zhang Z Y, Gu B H 2010 Nano Lett. 10 4952

    [6]

    Wang J, Huang L Q, Tong H M, Zhai L P, Yuan L, Zhao L H, Zhang W W, Shan D Z, Hao A W, Feng X H 2013 Chin. Phys. B 22 047301

    [7]

    Xu H X, Bjerneld E J, Käll M, Börjesson L 1999 Phys. Rev. Lett. 83 4357

    [8]

    Lohmller T, Iversen L, Schmidt M, Rhodes C, Tu H L, Lin W C, Groves J T 2012 Nano Lett. 12 1717

    [9]

    Yu W, Wang X Z, Dai W L, Lu W B, Liu Y M, Fu G S 2013 Chin. Phys. B 22 057804

    [10]

    Klein M W, Enkrich C, Wegener M, Linden S 2006 Science 313 502

    [11]

    Hsu C J Chiu K P, Lue J T, Yao K L 2011 Appl. Phys. Lett. 98 261107

    [12]

    Kujala S, Canfield B K, Kauranen M, Svirko Y, Turunen J 2007 Phys. Rev. Lett. 98 167403

    [13]

    Butet J, Bachelier G, Russier-Antoine I, Jonin C, Benichou E, Brevet P F 2010 Phys. Rev. Lett. 105 077401

    [14]

    Pu Y, Grange R, Hsieh C L, Psaltis D 2010 Phys. Rev. Lett. 104 207402

    [15]

    Kim E M, Elovikov S S, Murzina T V, Nikulin A A, Aktsipetrov O A 2005 Phys. Rev. Lett. 95 227402

    [16]

    Li G X, Li T, Liu H, Li K F, Wang S M, Zhu S N, Cheah K W 2011 Appl. Phys. Lett. 98 261909

    [17]

    Hentschel M, Utikal T, Giessen H, Lippitz M 2012 Nano Lett. 12 3778

    [18]

    Kim S, Jin J, Kim Y J, Park I Y, Kim Y, Kim S Y 2008 Nature 453 757

    [19]

    Ko K D, Kumar A, Fung K H, Ambekar R, Liu G L, Fang N X, Toussaint K C Jr 2011 Nano Lett. 11 61

    [20]

    Kim E, Wang F, Wu W, Yu Z N, Shen Y R 2008 Phys. Rev. B 78 113102

    [21]

    Haynes C L, Duyne R P V 2001 J. Phys. Chem. 105 5599

    [22]

    Sun J, Tang C J, Zhan J, Han Z L, Cao Z S, Wang Z L 2010 Langmuir 26 7859

    [23]

    Andreev A V, Korneev A A, Mukina L S, Nazarov M M, Prudni-kov I R, Shkurinov A P 2006 Phys. Rev. B 74 235421

    [24]

    Xu T, Jiao X, and Blair S 2009 Opt. Express 17 23582

  • [1] 张炼, 王化雨, 王宁, 陶灿, 翟学琳, 马平准, 钟莹, 刘海涛. 金属基底上光学偶极纳米天线的自发辐射宽带增强:表面等离激元直观模型. 物理学报, 2022, 0(0): 0-0. doi: 10.7498/aps.71.20212290
    [2] 刘亮, 韩德专, 石磊. 等离激元能带结构与应用. 物理学报, 2020, 69(15): 157301. doi: 10.7498/aps.69.20200193
    [3] 吴晗, 吴竞宇, 陈卓. 基于超表面的Tamm等离激元与激子的强耦合作用. 物理学报, 2020, 69(1): 010201. doi: 10.7498/aps.69.20191225
    [4] 褚培新, 张玉斌, 陈俊学. 开口狭缝调制的耦合微腔中表面等离激元诱导透明特性. 物理学报, 2020, 69(13): 134205. doi: 10.7498/aps.69.20200369
    [5] 周强, 林树培, 张朴, 陈学文. 旋转对称表面等离激元结构中极端局域光场的准正则模式分析. 物理学报, 2019, 68(14): 147104. doi: 10.7498/aps.68.20190434
    [6] 刘姿, 张恒, 吴昊, 刘昌. Al纳米颗粒表面等离激元对ZnO光致发光增强的研究. 物理学报, 2019, 68(10): 107301. doi: 10.7498/aps.68.20190062
    [7] 虞华康, 刘伯东, 吴婉玲, 李志远. 表面等离激元增强的光和物质相互作用. 物理学报, 2019, 68(14): 149101. doi: 10.7498/aps.68.20190337
    [8] 张宝宝, 张成云, 张正龙, 郑海荣. 表面等离激元调控化学反应. 物理学报, 2019, 68(14): 147102. doi: 10.7498/aps.68.20190345
    [9] 李盼. 表面等离激元纳米聚焦研究进展. 物理学报, 2019, 68(14): 146201. doi: 10.7498/aps.68.20190564
    [10] 张文君, 高龙, 魏红, 徐红星. 表面等离激元传播的调制. 物理学报, 2019, 68(14): 147302. doi: 10.7498/aps.68.20190802
    [11] 吴立祥, 李鑫, 杨元杰. 基于双层阿基米德螺线的表面等离激元涡旋产生方法. 物理学报, 2019, 68(23): 234201. doi: 10.7498/aps.68.20190747
    [12] 王栋, 许军, 陈溢杭. 介电常数近零模式与表面等离激元模式耦合实现宽带光吸收. 物理学报, 2018, 67(20): 207301. doi: 10.7498/aps.67.20181106
    [13] 王文慧, 张孬. 银纳米线表面等离激元波导的能量损耗. 物理学报, 2018, 67(24): 247302. doi: 10.7498/aps.67.20182085
    [14] 邓红梅, 黄磊, 李静, 陆叶, 李传起. 基于石墨烯加载的不对称纳米天线对的表面等离激元单向耦合器. 物理学报, 2017, 66(14): 145201. doi: 10.7498/aps.66.145201
    [15] 李明, 陈阳, 郭光灿, 任希锋. 表面等离激元量子信息应用研究进展. 物理学报, 2017, 66(14): 144202. doi: 10.7498/aps.66.144202
    [16] 姜美玲, 郑立恒, 池骋, 朱星, 方哲宇. 阴极荧光在表面等离激元研究领域的应用. 物理学报, 2017, 66(14): 144201. doi: 10.7498/aps.66.144201
    [17] 胡昌宝, 许吉, 丁剑平. 介质填充型二次柱面等离激元透镜的亚波长聚焦. 物理学报, 2016, 65(13): 137301. doi: 10.7498/aps.65.137301
    [18] 盛世威, 李康, 孔繁敏, 岳庆炀, 庄华伟, 赵佳. 基于石墨烯纳米带的齿形表面等离激元滤波器的研究. 物理学报, 2015, 64(10): 108402. doi: 10.7498/aps.64.108402
    [19] 李嘉明, 唐鹏, 王佳见, 黄涛, 林峰, 方哲宇, 朱星. 阿基米德螺旋微纳结构中的表面等离激元聚焦. 物理学报, 2015, 64(19): 194201. doi: 10.7498/aps.64.194201
    [20] 韩清瑶, 汤俊超, 张弨, 王川, 马海强, 于丽, 焦荣珍. 局域态密度对表面等离激元特性影响的研究. 物理学报, 2012, 61(13): 135202. doi: 10.7498/aps.61.135202
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-15
  • 修回日期:  2013-05-24
  • 刊出日期:  2013-09-05

局域表面等离激元诱导的三次谐波增强效应

  • 1. 南京大学物理学院, 南京 210093
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11274160)资助的课题.

摘要: 本文研究了二维金三角形纳米颗粒阵列的三次谐波非线性光学效应. 金三 角纳米颗粒阵列是基于微球刻印技术制成. 采用反射式光学系统, 观察到该纳米结构在光谱分辨的飞秒激光照射下产生明显的三次谐波. 研究表明, 当激光抽运频率接近金纳米颗粒的局域表面等离激元共振位置时, 三次谐波信号得到增强; 三次谐波辐射方向满足动量匹配条件.

English Abstract

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