1 空军航空大学 航空作战勤务学院, 长春 130022
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国科学院天基动态快速光学成像技术重点实验室, 吉林 长春 130033
为了实现窄带完美吸收，本文提出了一种简单的三层金-二氧化硅-金薄膜(MDM)结构。通过电磁波时域差分算法(FDTD)进行模拟仿真和理论计算，详细分析了该结构的可调谐吸收特性，同时建立了理论模型，分析了其中存在的电磁模式以及窄带完美吸收的物理机制。首先，利用电磁波时域差分算法和传输矩阵算法(TMM)对该结构进行了理论计算，详细地分析了各个结构参数对吸收光谱的影响。然后，对该结构形成的窄带完美吸收物理机制进行了分析讨论。最后，利用磁控溅射制备手段，成功制备了三层结构的样片。实验观测到的结果与理论仿真一致。实验结果表明：本文提出的窄带完美吸收结构，最窄带宽约为21 nm，最高吸收可达99.51%，基本实现了窄带完美吸收。本文研究成果为相关应用奠定了基础。
薄膜 完美吸收 超薄薄膜 thin film perfect absorber ultrathin film
1 解放军总医院第五医学中心肿瘤医学部肿瘤内科，北京 100071
2 解放军医学院，北京 100853
近红外光免疫治疗（NIR-PIT）是一种结合抗体和光吸收剂IRDye700DX的新型肿瘤疗法，它既能够激活局部免疫效应，又能够增强肿瘤靶向性，已在不同肿瘤类型的治疗中显示出巨大的应用潜力。大量研究已经证实肿瘤微环境是导致肿瘤不断发展的重要原因，因此NIR-PIT中的光免疫偶联物靶点也已经扩展至肿瘤微环境中非肿瘤细胞的表面蛋白中。利用NIR-PIT局部消除肿瘤微环境中某些具有特定标志物的免疫抑制细胞、血管或肿瘤成纤维细胞，将解除免疫抑制，最大效率发挥机体的正常免疫功能，取得最佳的疗效。主要综述了NIR-PIT的治疗策略和靶向肿瘤微环境的最新研究进展。
医用光学 恶性肿瘤 近红外光免疫疗法 抗体-光吸收剂偶联物 免疫治疗 近红外光
1 山西工程科技职业大学信息工程学院，山西 晋中 030619
2 中北大学仪器与电子学院，山西 太原 030051
3 昆士兰大学，澳大利亚昆士兰 布里斯班 4072
设计了一种四宽带且吸收率动态可调的太赫兹吸收器，该吸收器结构简单，由顶层二氧化钒、中间层二氧化硅和底层金属组成。仿真结果表明，在0~10 THz范围内，吸收率超过90%的吸收带共有4个，带宽分别为0.87、0.58、0.61、0.45 THz。随二氧化钒电导率的变化，吸收率可在7.7%~99.9%范围内动态调节。引入阻抗匹配理论和法布里-珀罗共振理论解释了吸收器的物理机理，并通过电场分布分析了多个完美吸收峰的物理来源。此外，该吸收器还具有偏振不敏感和广角吸收的特点，可在微辐射计、生物传感器和隐身技术等领域应用。
光学器件 超材料 太赫兹吸收器 可调谐吸收器 宽带
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072
2 天津大学光电信息技术教育部重点实验室，天津 300072
3 深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室，广东 深圳 518060
报道了基于掺铥光纤可饱和吸收体的单频2.05 μm线性腔铥钬共掺全光纤振荡器。腔内采用4.6 m长的铥钬共掺光纤作为增益介质，并利用未被泵浦的掺铥光纤作为可饱和吸收体实现选频，通过调整可饱和吸收体的长度可优化选频能力。在3.5 W的1570 nm激光泵浦下，获得了最高714 mW的2048.6 nm单频激光输出，相应的斜率效率为25.1%，激光光谱线宽为17 kHz。
激光器 单频光纤激光器 铥钬共掺光纤 可饱和吸收体 2 μm激光
1 山东师范大学物理与电子科学学院，光场调控及应用中心，山东省光学与光子器件技术重点实验室，山东 济南 250358
2 华东师范大学与山东师范大学光调控科学与光子集成芯片联合研究中心，上海 200241
采用溶液法合成了二维硫铟锌纳米花，并测量了其可饱和吸收参数，其中，饱和强度为675 MW/cm2，调制深度为7.8%。通过搭建1 μm 全固态激光器，获得最大输出功率为240 mW、最大重复频率为629.08 kHz、最小脉冲宽度为388 ns、相应的单脉冲能量为0.38 μJ、峰值功率为0.98 W的脉冲激光。结果表明，由于硫空位的存在，硫铟锌纳米花能够吸收能量低于其带宽的光子，在近红外区域，表现出良好的可饱和吸收特性，且在激光器中，能够获得高重复频率和短脉冲宽度的激光输出。因此，基于硫铟锌纳米材料的可饱和吸收体在调Q脉冲激光器中具有广阔的应用前景。
非线性光学 脉冲激光 可饱和吸收体 二维材料 硫空位 硫铟锌
Author Affiliations
Abstract
1 ShanghaiTech University, School of Information Science and Technology, Shanghai, China
2 Shanghai Normal University, Mathematics and Science College, Department of Physics, Shanghai, China
3 Shanghai Engineering Research Center of Energy Efficient and Custom AI IC, Shanghai, China
Carbon-based materials, such as graphene and carbon nanotubes, have emerged as a transformative class of building blocks for state-of-the-art metamaterial devices due to their excellent flexibility, light weight, and tunability. In this work, a tunable carbon-based metal-free terahertz (THz) metasurface with ultrabroadband absorption is proposed, composed of alternating graphite and graphene patterns, where the Fermi level of graphene is adjusted by varying the applied voltage bias to achieve the tunable ultrabroadband absorption characteristics. In particular, when the Fermi level of graphene is 1 eV, the absorption coefficient exceeds 90% from 7.24 through 16.23 THz, and importantly, the absorption bandwidth reaches as much as 8.99 THz. In addition, it is polarization-insensitive to incident waves and maintains a high absorption rate at an incident angle of up to 50 deg. This carbon-based device enjoys higher absorption bandwidth, rates, and performance compared to conventional absorbers in the THz regime and can be potentially applied in various fields, including THz wave sensing, modulation, as well as wearable health care devices, and biomedicine detection.
terahertz metamaterial metasurface absorber grahene graphite carbon Advanced Photonics Nexus
2024, 3(1): 016007
1 山西大学物理电子工程学院，山西 太原 030006
2 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室，山西 太原 030006
3 山西大学极端光学协同创新中心，山西 太原 030006
设计了一种基于金属铑（Rh）和二氧化硅（SiO2）材料的紫外线吸收器，其单元结构由Rh衬底、SiO2电介质层和Rh图案层构成。采用有限元方法（FEM）分析了该吸收器的吸收特性与入射波波长、入射角、方位角和几何结构参数的依赖关系。结果表明，该紫外线吸收器通过表面等离子体共振效应达到吸收目的。通过调整单元结构的几何参数，可以调整该吸收器的吸收特性。由于结构的旋转对称性，该吸收器具有偏振不敏感性。在所有结构参数均采用最优值的情况下，当入射角为0°~45°、波长为200~400 nm时，均能获得90%以上的高吸收率。吸收率为95%的波段为250~300 nm及325~400 nm。所设计的紫外线超宽带吸收器具有优良的吸收性能。采用的Rh金属为紫外波段内吸收材料的选择提供了新的选项。研究结果为紫外线吸收器的设计、制作和应用提供了参考。
光学器件 紫外线吸收器 宽带 Rh 表面等离子体共振
郑州轻工业大学 物理与电子工程学院，郑州 450001
为了实现红外吸收波长的主动调控，提出一种Ge2Sb2Te5(GST)相变材料的可调谐金属/介质/金属(MDM)型近红外光学超构表面吸收器。首先，采用时域有限差分(FDTD)法对器件的吸收性能进行仿真分析；然后，根据电场分布特点分析了吸收器等离子体震荡吸收的物理机制。仿真结果表明：当改变GST的晶化分数时，所提吸收器实现了吸收峰中心位置从1.17 μm偏移到1.8 μm，偏移宽度为630 nm，吸收器在通信波长为1.55μm时可以实现高-低吸收率的转换。
超构表面 吸收器 Ge2Sb2Te5相变材料 metasurface, absorber, Ge2Sb2Te5 phase change mate
