“飛秒光物理和介觀光學”創新研究群體在介觀光學研究再獲重要進展

“飛秒光物理和介觀光學”創新研究群體龔旗煌教授等人在一個非對稱T型狹縫結構單元中觀察到表面等離激元類電磁感應透明現象。研究論文于2012年4月3日發表在重要刊物Nano Letters（Jianjun Chen, Zhi Li, Song Yue, Jinghua Xiao and Qihuang Gong， Plasmon-Induced Transparency in Asymmetric T-Shape Single Slit， http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl300659v)。論文的第一作者陳建軍博士于2011年7月從beat365官方网站博士畢業，獲beat365優秀博士論文獎，現在北京郵電大學工作。

電磁感應透明（EIT）是一種量子幹涉效應，具有窄譜的增強光透射，能極大的降低光速，因此在增強非線性、調制和傳感等領域具有重要的應用前景。我們知道，表面等離激元（SPPs）具有很強的場束縛，能突破衍射極限，它在納米光學中引起了極大的研究興趣。因此，把電磁感應透明現象和表面等離激元結合起來，得到表面等離激元類電磁感應透明 （SPP EIT-like）現象，能極大地提高光子功能器件的性能并提高光子回路的集成度。人們前期的實驗工作大部分是在金屬陣列結構中實現SPP EIT-like現象，但陣列結構尺寸太大，難以集成。最近，利用單個金屬結構單元（非陣列），人們從理論上預示了SPP EIT-like現象。相比陣列結構，單個金屬結構單元易于集成。但是，這些結構單元利用的入射光是局域的，從而難以在實驗上實現。因此，對于高集成度光子回路，實驗上在單個易于制備的金屬結構單元中實現SPP EIT-like現象非常必要。

研究工作設計并制備了單個超緊湊的非對稱T型狹縫結構單元（非陣列，footprint隻有0.9 μm2），利用大面積入射光，在實驗上成功地觀察到SPP EIT-like現象，理論和實驗符合很好，如下圖所示。在非對稱T型狹縫中，由于對稱性破缺，非對稱T型狹縫左右兩邊的諧振腔散射出來的光反相，導緻相幹相消，從而實現SPP EIT-like現象。該非對稱T型狹縫結構具有尺寸小、品質因子變大、易于加工、便于實驗觀察等特性，因此在超緊湊的表面等離激元功能器件中具有重要的應用。

該研究工作得到了審稿人的高度評價。審稿人認為該研究工作設計的非對稱T型狹縫結構“易于加工并且容易在實驗中觀察到SPP EIT-like現象”。另外，審稿人還指出“實驗中利用到了大面積的入射光，拓展了SPP EIT-like的物理思想”。

研究工作得到國家973項目、國家自然科學基金委“創新研究群體”項目和介觀物理國家重點實驗室自主課題等的資助。