我国慢光技术获突破 受美国光学学会关注

2013-12-06 admin1 114

  表面等离子体激元是指在金属表面存在的自由振动电子与光子相互作用而产生的沿着金属表面传播的电磁波,具有巨大的局部场增强效应。它能够突破传统的衍射极限,从而实现在纳米尺度上对光子的操纵和调控。表面等离子体光学为实现全光集成,发展更快、更小和更高效的新型纳米光子器件提供了一条有效的途径,因而近年来受到了物理学、光学、材料科学和纳米科技等各领域研究人员的广泛关注。

  慢光是一项使光速减慢以至于能够停滞或存储光的技术,是克服全光缓存困难的最佳方式之一。此外,慢光技术在数据精密同步、全光交换、量子光学以及增强线性与非线性光学特性等领域有着广泛的用途。对可控慢光的研究一直倍受研究人员的关注。为实现光子器件的小型化,基于微纳结构的慢光研究现已成为光子学领域研究的热点问题。以往研究的慢光器件对于入射脉冲有较大的二阶及高阶色散,导致脉冲被减慢的同时发生严重畸变,这给实际的应用带来不便。

  针对此问题,我所瞬态光学与光子技术国家重点实验室刘雪明研究员及其课题组成员王国玺、陆华近期开展了相关研究并取得了重要进展。相关的成果已经发表在 Applied Physics Letters, Physical Review A, Optics Letters, Nanotechnology, Optics Express等国际知名学术刊物上。最近,科研人员基于类电磁诱导透明现象提出了一种新型的亚波长慢光波导器件。该慢光波导在实现脉冲速度减慢的同时,还能够有效降低脉冲传播过程中产生的畸变,研究发现该波导可将脉冲畸变减小至2.12%。通过调整波导的结构参数,能够在8.6THz的带宽内得到平坦的色散关系(比T.Baba教授研究小组在光子晶体中报道的结果提高了约6倍。Optics Express,2008, 16,9245),有效减小了波导的高阶色散。该慢光波导的归一化延迟带宽积可达0.522,因此具有良好的光缓存能力。相关的成果于2012年8月28 日发表在《Optics Express》上,论文题目为:

  Dispersionless slow light in MIM waveguide based on a plasmonic analogue of electromagnetically induced transparency。该研究成果引起了美国光学学会(Optical Society of America, OSA)的关注,并于2012年9月3日被OSA选为“Image of the week”。

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