APPLICATION
引言
在光通信和光子器件領(lǐng)域，如何實(shí)現(xiàn)高效的非線性光學(xué)響應(yīng)和快速光開關(guān)一直是科研與工業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。近期，華中科技大學(xué)韓俊波課題組采用Z掃描和光克爾技術(shù)，系統(tǒng)表征了玻璃基底隨機(jī)分布金納米棒陣列(R-GNRA)的三階非線性光學(xué)特性與熱電子弛豫時(shí)間(τ)，其展現(xiàn)出的巨大三階非線性光學(xué)效應(yīng)和超長熱電子弛豫時(shí)間，這種非線性增強(qiáng)與弛豫延緩效應(yīng)源于納米棒二聚體間隙誘導(dǎo)的局域場增強(qiáng)，該突破性發(fā)現(xiàn)為等離子體納米結(jié)構(gòu)在光子器件和光催化領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新途徑。
研究亮點(diǎn)
1.金納米棒陣列的獨(dú)特性能2.超長熱電子弛豫時(shí)間
· 通過光學(xué)克爾效應(yīng)（OKE）技術(shù)測得R-GNRA的熱電子弛豫時(shí)間長達(dá) 13.9 ps，是單個(gè)金納米結(jié)構(gòu)的4倍以上。3.理論與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
· 通過有限時(shí)域差分（FDTD）模擬，證實(shí)金納米棒之間的間隙效應(yīng)是增強(qiáng)局部電場和延長弛豫時(shí)間的關(guān)鍵。研究內(nèi)容分析
圖1
(a) 玻璃基底上隨機(jī)分布的金納米棒陣列（R-GNRA）的SEM圖像（標(biāo)尺：2 μm）。
(b) 高倍SEM圖像（標(biāo)尺：200 nm），可見納米棒二聚體（紅框）和三聚體。
(c) R-GNRA的吸光度和透射光譜，780 nm峰源自納米棒耦合。
(d) 水溶液中分散金納米棒的吸收光譜。
圖2
(a) R-GNRA的Imχ?³?波長依賴性，插圖為740 nm（谷型）和880 nm（峰型）非線性吸收曲線。
(b) Reχ?³?波長依賴性，插圖為峰-谷型（正非線性折射）和谷-峰型（負(fù)非線性折射）曲線。
(c) χ?³?絕對值在SPR波長附近的變化。
(d) 不同波長下χ?³?的功率依賴性（10 μW-3 mW）。
圖3
(a) R-GNRA在740/780/800 nm的OKE衰減曲線，780 nm處弛豫時(shí)間*長。
(b) 不同金納米結(jié)構(gòu)弛豫時(shí)間對比，R-GNRA顯著優(yōu)于納米棒（GNRs）、三角棱柱（GTP）等。
圖4
(a) 端對端排列納米棒二聚體的電場增強(qiáng)因子（f???）隨間隙變化，插圖為1 nm間隙的電場分布。
(b) 側(cè)向排列二聚體的f???與偏振方向關(guān)系。
結(jié)論
該論文對玻璃基底上隨機(jī)分布金納米棒陣列（R-GNRA）的三階非線性光學(xué)特性和光學(xué)克爾響應(yīng)時(shí)間（τ）進(jìn)行了研究。研究顯示：在0.1 GW/cm²的激發(fā)功率下，等離子體間隙效應(yīng)使三階非線性極化率χ(3)達(dá)到3.9×10?? esu；而在0.3 mW/cm²的低功率激發(fā)下，χ(3)更可高達(dá)6.4×10?? esu。此外，測得熱電子衰減相關(guān)的光學(xué)克爾響應(yīng)時(shí)間為13.9±0.4 ps，比其他金納米結(jié)構(gòu)慢4倍。這些重要發(fā)現(xiàn)為等離子體結(jié)構(gòu)在光子器件和光催化設(shè)備中的應(yīng)用開辟了更廣闊的前景。
應(yīng)用前景
R-GNRA的非線性光學(xué)特性為以下領(lǐng)域帶來革命性突破：
卓立漢光*新推出了MAPS-Zscan系列測量三階光學(xué)非線性的Z掃描系統(tǒng)，系統(tǒng)集成度高，占地面積小，軟件采取全電動(dòng)化設(shè)計(jì)，一鍵全自動(dòng)測量。另外可以根據(jù)您的需求定制對應(yīng)的OKE系統(tǒng)，歡迎垂詢。
免責(zé)說明
北京卓立漢光儀器有限公司公眾號所發(fā)布內(nèi)容（含圖片）來源于原作者提供或原文授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章版權(quán)、數(shù)據(jù)及所述觀點(diǎn)歸原作者原出處所有，北京卓立漢光儀器有限公司發(fā)布及轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享。
如果您認(rèn)為本文存在侵權(quán)之處，請與我們聯(lián)系，會*一時(shí)間及時(shí)處理。我們力求數(shù)據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確， 如有任何疑問，敬請讀者不吝賜教。我們也熱忱歡迎您投稿并發(fā)表您的觀點(diǎn)和見解。
13810146393
在線咨詢
