作者单位
摘要
北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院,北京100192
为了深入研究表面修饰余弦凹槽的亚波长结构对太赫兹波透射特性的调控规律,提出一种表面修饰余弦凹槽的太赫兹亚波长金属Cu狭缝结构,基于时域有限差分法,对亚波长金属Cu狭缝结构的太赫兹波透射光谱特性进行模拟。仿真结果表明,通过改变金属Cu狭缝结构上下表面余弦凹槽的结构排布、数量、周期、深度及狭缝深度、宽度等参量,实现了对太赫兹波透射强度的调控。
太赫兹 表面等离子 余弦凹槽 亚波长结构 terahertz, surface plasmonics, cosine groove, sub- 
光通信技术
2023, 47(5): 0045
作者单位
摘要
1 萍乡学院机械电子工程学院, 江西 萍乡 337055
2 湖南理工职业技术学院新能源学院, 湖南 湘潭 411104
设计了一种由一个槽型腔和两个波导耦合构建的金属-介质-金属 (MDM) 滤波器,并利用时域有限差分法对该结构进行了仿真研究,分析了主要结构参数对滤波器传输特性的影响。研究发现:纵向位移Ld对传输特性有重要影响, 会导致新的谐振峰出现; 在一定范围内, 槽腔宽度Wc 的增加使得透射峰增加并且更均匀地分布在600~1500 nm范围内。通过参数优化最终设计了分布于550、730、920、1330 nm波段窗口附近的多通道滤波器,该设计透射峰窄、品质因子良好,且结构简单、易于集成、制作方便,能够很好地运用在波分复用系统及光通信中。
光电子学 表面等离子激元 金属-介质-金属结构波导 时域有限差分法 传输特性 optoelectronics surface plasmon polaritons metal-dielectric-metal structural waveguide finite-difference time-domain transmission characteristics 
量子电子学报
2023, 40(6): 983
周裕鸿 1郑悠 1,*徐力 1喻平 1[ ... ]王卓远 1,*
作者单位
摘要
1 宁波工程学院 电信学院,宁波 315211
2 南方科技大学,深圳 518055
光的传播通常是互易的,传统的互易性光学器件面临光学衍射极限等问题,限制了其性能的进一步提升。非互易性光学器件能够实现光的单向可控传输,非互易拓扑光子态具有抗背向散射、免疫障碍物和缺陷等多种优异的物理性质,因而在光集成电路、非线性光学等多个领域具有潜在的应用价值。本文聚焦并回顾了非互易拓扑光子学的应用价值和研究进展,分别介绍了通过旋磁材料光子晶体、基于磁表面等离子激元、利用光学非线性效应和基于时间调制等不同的途径和手段实现非互易光子拓扑态的理论依据和研究进展,比较各自特点,并对其未来发展趋势和面临的关键问题进行了分析和展望。
非互易性 拓扑光子学 光子晶体 旋磁材料 表面等离子激元 非线性效应 Nonreciprocity Topological photonics Photonic crystal Gyromagnetic material Surface magneo-plasmons Nonlinear effect 
光子学报
2023, 52(8): 0826002
作者单位
摘要
1 中国计量大学光学与电子科技学院,浙江 杭州 310018
2 肯特大学工程学院,英国 肯特郡 CT2 7NZ
表面等离子共振(SPR)现象因其对表面折射率变化的敏感而受到广泛关注,相应的SPR传感器以其独特的无标记、高灵敏度和快速检测的优势,在生物标志物检测、食品过敏原筛查和环境监测等领域具有广阔的应用潜力。本文介绍了SPR生物传感器的3种主要结构类型:棱镜耦合结构、光栅耦合结构、光纤耦合结构;着重研究了3种结构的检测原理、典型结构等传感特性及其进展;重点论述了SPR生物传感技术中生物功能化的研究现状和技术难题以及不同材料表面特性的SPR传感器;分析了目前SPR生物传感实际应用遇到的问题以及探讨了未来的研究方向;最后,结合实际情况,从结构和材料等方面展望了新型生物传感器的发展趋势。
生物传感 表面等离子共振 生物敏感材料 生物功能化 
激光与光电子学进展
2023, 60(11): 1106004
作者单位
摘要
1 重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室,智能光纤感知技术重庆市高校工程研究中心,重庆 400054
2 重庆理工大学化学化工学院,重庆 400054
为了提高光纤苯酚含量传感器的灵敏度和选择性,构建了一种新型苯酚含量表面等离子共振(SPR)光纤生物传感器。传感器主要由辣根过氧化物酶(HRP)修饰 SPR光纤和苯酚选择透过性膜构成。首先在光纤表面聚合聚多巴胺(PDA),用于吸附纳米金成膜并激发SPR效应,随后在金膜表面再次聚合聚多巴胺用于固定HRP,获得HRP修饰SPR光纤。β-环糊精掺杂PEBA2533苯酚选择性聚合物膜固定在HRP修饰光纤表面。水体中苯酚分子自由通过聚合物膜后,吸附在HRP表面,在过氧化氢(H2O2)协助下被氧化生成难溶聚合物,增大HRP膜的折射率,促进传感器共振波长发生漂移,提高其灵敏度。研究表明,传感器对苯酚含量的测量具有高选择性和高灵敏度;在传感器采样时间为300 s时,灵敏度和检测下限分别达到224.84 pm·mmol-1·L和159 nmol/L。
传感器 苯酚含量 辣根过氧化物酶 表面等离子共振效应 聚合物膜 光纤传感器 选择性 
光学学报
2023, 43(12): 1228003
作者单位
摘要
苏州科技大学 电子与信息工程学院,苏州 215009
基于表面等离子体激元在金属-介质-金属结构中优良的传输特性,设计了一种由直波导和锚形谐振腔组成的波导滤波器。仿真分析了波导滤波器传输特性和电场分布随结构参数和谐振腔内介质折射率变化规律。结果表明,该锚形谐振腔最佳结构时滤波器半峰全宽低至8 nm,品质因数高达121.9。利用共振波长与结构参数变化规律,设计了光通信波长窗口的窄带带阻滤波器。根据SPPs对谐振腔介质折射率敏感的特性,发现透射谱线随折射率变大而发生红移。本文提出的基于锚形谐振腔的等离子体MIM波导滤波器为设计特定波长的窄带带阻滤波器提供了新思路,也为基于谱线红移特性设计的介质折射率传感器提供了技术支持。
锚形谐振腔 表面等离子激元 有限元方法 滤波特性 传感特性 Anchor resonator Surface plasmon polaritons Finite element method Filtering characteristics Sensing characteristics 
光子学报
2023, 52(2): 0213002
作者单位
摘要
安徽省污染物敏感材料与环境修复重点实验室, 淮北师范大学, 安徽 淮北 235000
通过简单水热法合成了SnNb2O6, 并用沉淀法构建了Ag 表面等离子共振增强的梯型SnNb2O6/Ag3PO4异质结, 通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见光漫反射光谱仪和光致发光光谱仪对样品进行了表征。通过降解次甲基蓝来研究SnNb2O6、Ag3PO4和SnNb2O6/Ag3PO4复合材料的光催化活性。结果表明: SnNb2O6/Ag3PO4比SnNb2O6和Ag3PO4表现出更高的降解能力, SnNb2O6/Ag3PO4的准一级速率常数(Kapp)为0.313 min-1, 分别是SnNb2O6和Ag3PO4的13.1倍和4.8倍。这是由于Ag表面等离子共振增强的梯型SnNb2O6/Ag3PO4异质结方案可以加速电子空穴对的分离, 从而提高整个系统的氧化还原反应能力。
梯型异质结 表面等离子共振 光催化降解 载流子分离 step -scheme surface plasmon resonance photocatalytic degradation carrier separation 
硅酸盐学报
2023, 51(1): 23
作者单位
摘要
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VO2、NaF和TiO2材料的红外线超宽带可调吸收器,并采用有限元方法对其吸收特性进行了分析。结果表明:当入射波垂直入射时,吸收率对偏振角不敏感。在21~25 μm及35~43 μm波长范围内,吸收率可以达到99.8%。在12~51 μm范围内,吸收率可以达到90%。在0~55°入射角范围内,横磁(TM)波在12~52 μm波长范围内,横电(TE)波在20~45 μm波长范围内,吸收率均可达到80%以上。获得宽带吸收的主要原因是表面等离子体共振效应。通过改变VO2的电导率,可以调节吸收器的吸收率,实现吸收率的可调性。所设计的红外线超宽带吸收器具有优良的吸收性能,在传感、探测及能量收集和转化等方面具有潜在的应用价值。
表面光学 红外线吸收器 宽带 VO2 NaF TiO2 表面等离子共振 
中国激光
2023, 50(6): 0613001
作者单位
摘要
兰州理工大学 理学院,兰州 730050
为探测在近红外和中红外的低折射率物质,提出一种新型的基于D形开环光子晶体光纤的金表面等离子体共振低折射率传感器,并用有限元方法对该传感器的传感性能进行了分析。结果表明该传感器在波长2 020 ~3 036 nm范围内可检测1.18~1.30的折射率;在1.23到1.30的低折射率范围内,该传感器的光谱灵敏度平均值为11 650 nm/RIU;当折射率在1.29到1.30之间变化时,光谱灵敏度和分辨率可分别达到最大值38 800 nm/RIU和2.37×10-6 RIU。该传感器可实现近红外和中红外波段的低折射率检测,在生物医学传感、水环境及湿度检测等领域具有潜在的应用前景。
光纤传感 表面等离子共振 有限元法 光子晶体光纤 低折射率传感器 Optical fiber sensor Surface plasmon resonance Finite element method Photonic crystal fiber Low refractive index sensor 
光子学报
2022, 51(9): 0906007
作者单位
摘要
兰州大学信息科学与工程学院光电子与电磁信息研究所,甘肃 兰州 730000
基于表面等离子激元构造了一种边界耦合模式的金属-绝缘体-金属结构滤波器,该滤波器由两个斜对称矩形环谐振腔及波导管所组成,采用有限元法对该滤波器进行仿真计算和分析,得到它的磁场分布图和透射谱线图。结果表明,该滤波器在通带部分的透射率最高可达0.969,阻带部分的透射率最低接近为0,同时还具有通带与阻带较宽、透射谱线平滑的特点。调节结构参数可使得透射谱线图发生红移或蓝移的现象,设置特定的结构参数可以实现在保持第一通信窗口通过的状态下,对第二、三通信窗口的通断进行选择性控制的功能,因此,该滤波器可作为一种带通/带阻滤波器,在高密度集成电路和光纤通信中有着非常重要的应用。另外通过结构的改进并加入电光材料DAST实现了一种电光开关的功能。
集成光学 表面等离子激元 金属-绝缘体-金属结构滤波器 斜对称双矩形环 透射谱线图 带通/带阻滤波器 电光开关 有限元法 
激光与光电子学进展
2022, 59(19): 1913001

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