微納光子學(xué)亞波長(zhǎng)器件研究獲進(jìn)展 或讓電子學(xué)和光子學(xué)在納米尺度上聯(lián)姻

　　微納光子學(xué)主要研究在微納尺度下光與物質(zhì)相互作用的規(guī)律及其光的產(chǎn)生、傳輸、調(diào)控、探測(cè)和傳感等方面的應(yīng)用。微納光子學(xué)亞波長(zhǎng)器件能有效提高光子集成度，有望像電子芯片一樣把光子器件集成到尺寸很小的單一光芯片上。納米表面等離子體學(xué)是一新興微納光子學(xué)領(lǐng)域，主要研究金屬納米結(jié)構(gòu)中光與物質(zhì)的相互作用。它具有尺寸小，速度快和克服傳統(tǒng)衍射極限等特點(diǎn)，有望實(shí)現(xiàn)電子學(xué)和光子學(xué)在納米尺度上的完美聯(lián)姻，將為新一代的光電技術(shù)開創(chuàng)新的平臺(tái)。

　　金屬-介質(zhì)-金屬F-P腔是最基本的納米等離子體波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，具有良好的局域場(chǎng)增強(qiáng)和共振濾波特性，是制作納米濾波器、波分復(fù)用器、光開關(guān)、激光器等微納光器件的基礎(chǔ)。但由于納米等離子體結(jié)構(gòu)中金屬腔的固有損耗和能量反射，F(xiàn)-P腔在波分復(fù)用器應(yīng)用中透射效率往往較低，這給實(shí)際應(yīng)用帶來不利。

　　針對(duì)此問題，中科院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所瞬態(tài)光學(xué)與光子技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉雪明研究員及其課題組成員陸華、宮永康等近期開展了相關(guān)研究并取得一定成果。到目前為止，已在Optics Express, Optics Letters, J. Opt. Soc. Am. B, Applied Physics B等國(guó)際著名光學(xué)期刊上發(fā)表論文十余篇。最近，科研人員提出了一種提高表面等離子體F-P腔波分復(fù)用器透射效率的雙腔逆向干涉相消法。該方法能有效避免腔的能量反射，使入射光能完全從通道端口出射，極大增強(qiáng)了透射效率。此設(shè)計(jì)方法還能有效的抑制噪聲光的反饋。同時(shí)，科研人員利用耦合模方法驗(yàn)證了這種設(shè)計(jì)方法的可行性。這種波分復(fù)用器相比目前報(bào)道的基于F-P單腔共振濾波的波分復(fù)用器的透射效率提高了50%以上。相關(guān)的成果于2011年6月20日發(fā)表在Optics Express上，論文題目為：Enhancement of transmission efficiency of nanoplasmonic wavelength demultiplexer based on channel filters and reflection nanocavities。

　　該研究成果引起了美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)(Optical Society of America, OSA)的注意，并于6月27日被選為“Image of the week”。