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我國科學(xué)家成功給低對稱極化激元拍照

發(fā)布時(shí)間:2022-12-14 17:03:00來源: 科技日報(bào)

  科技日報(bào)北京12月13日電 (記者陸成寬)基于極化激元的納米光子學(xué)技術(shù)能夠在深亞波長尺度實(shí)現(xiàn)對光子的操控,是未來實(shí)現(xiàn)高速光信息處理的關(guān)鍵。來自國家納米科學(xué)中心等單位的研究人員成功給低對稱極化激元拍了個(gè)照,實(shí)現(xiàn)了低對稱聲子極化激元的實(shí)空間成像,證實(shí)了近場“軸色散”效應(yīng),揭示了一種新的在納米尺度實(shí)現(xiàn)光子操控的可行路徑。相關(guān)研究成果12月12日在線發(fā)表于《自然·納米技術(shù)》雜志。

  表面聲子激元是一種存在于極性晶體表界面上的特殊電磁模式,也可被認(rèn)為是一種光子與物質(zhì)耦合形成的準(zhǔn)粒子?!八梢詫?shí)現(xiàn)高效的光場壓縮和能量聚焦,調(diào)控納米尺度光傳輸?shù)姆较颍诩{米光子學(xué)尤其是二維光場調(diào)控領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。”論文共同通訊作者、國家納米科學(xué)中心研究員戴慶介紹。

  “然而,此前報(bào)道的聲子激元都存在于高對稱晶體的表面,其調(diào)控自由度受到晶體對稱性的束縛,限制了其優(yōu)異性能的發(fā)揮?!贝鲬c介紹。

  利用近場光學(xué)顯微鏡,戴慶課題組與合作者以單斜晶體鎢酸鎘的聲子激元為研究對象,成功對鎢酸鎘晶體表面聲子激元波前的實(shí)空間進(jìn)行成像,直接證實(shí)了低對稱晶體中近場“軸色散”效應(yīng)的存在。

  “單斜晶體鎢酸鎘具有較低的對稱性,我們用近場顯微鏡,觀測到了鎢酸鉻晶體表面聲子極化激元的光學(xué)模式?!闭撐墓餐谝蛔髡?、國家納米科學(xué)中心副研究員胡德波表示,這就類似于給石子激起的水波拍了個(gè)照片,但是這個(gè)水波不但不是圓形向外擴(kuò)散,而且還上下左右都不對稱。

  對此,戴慶表示,這項(xiàng)研究不僅為近場“軸色散”效應(yīng)提供了最關(guān)鍵的證據(jù),同時(shí)也拓展了極化激元的研究體系,為平面光場的調(diào)控提供了新的方法。此外,它揭示的近場“軸色散”效應(yīng)意味著不同頻率的聲子激元對應(yīng)不同的光軸指向,因而可用于實(shí)現(xiàn)納米尺度的波分復(fù)用。

(責(zé)編:陳濛濛)

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