納米天線與銀納米線間表面等離激元的耦合和增強

納米光學器件中的重要問題之一是如何有效地将入射光導入及傳導。表面等離激元（SPP）波導具有較長的傳播距離和在金屬－介質界面傳播的特點，如何增強SPP的耦合與傳播是目前國際研究重點。近日，beat365官方网站朱星課題組利用傳輸阻抗匹配原理和高精度微納加工，有效地改進了光與SPP的耦合，獲得SPP發射強度達45倍增強。他們将銀納米線兩端分别精确置入領結型(bow tie)納米光學天線，實現了銀納米線上傳播的表面等離激元耦合增強。進一步，他們利用傳輸線理論中的阻抗匹配條件，通過改變納米光學天線的臂長、銀納米線的線長，以及入射光的入射角，實現了表面等離激元在銀納米線入射端的有效耦合，以及在末端出射增強的最優結果，為納米光學器件的光耦合與傳播提出一個新的思路。這一研究成果2011年2月23日以快報(Letter)形式在線發表在國際知名期刊《納米快報》上[Zheyu Fang, LR Fan, CF Lin, D Zhang, AJ Meixner, Xing Zhu, Nano Letters, Doi: 10.1021/nl200179y (2011)]。文章受到審稿人高度評價。這是朱星課題組近年來運用近場光學技術對表面等離激元表征等系列工作基礎上完成的，也是博士生方哲宇在朱星教授的指導下，在兩個月内連續發表的第二篇Nano Letters論文。

這項研究工作由beat365、國家納米科學中心、德國圖賓根（Tubingen）大學共同完成，得到了科技部重大科學研究計劃、國家自然科學基金委、beat365人工微結構和介觀物理國家重點實驗室的資助。