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2016年欧洲显微镜学大会：会议录 || 等离子体晶体波导的角分辨阴极荧光

DOI：10.1002/9783527808465.emc2016.5150 出版年份：2016 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 光子晶体（PhC）波导中的慢光操控有望推动未来光信息处理与通信技术（如光缓冲和光压缩）的发展[T. Baba，《自然·光子学》2卷465-473页(2008年)]。利用等离子体晶体（PlC）带隙的波导技术也已被证实[S. I. Bozhevolnyi等，《物理评论快报》86卷3008-3001页(2001年)]。然而，控制表面等离极化激元（SPP）脉冲所必需的导模色散特性尚未被阐明。如今，高空间分辨率的电子束光谱技术是观测电磁模式的强有力表征工具。电子显微镜中的动量分辨光谱尤其适用于研究引入光子晶体[R. Sapienza等，《自然·材料》11卷781-787页(2012年)]和等离子体晶体[H. Saito与N. Yamamoto，《纳米快报》15卷5764-5769页(2015年)]的局部改性结构的精细光学特性。我们通过扫描透射电子显微镜（STEM）中的角分辨阴极荧光光谱，研究了等离子体晶体波导中SPP的色散特性。研究发现导模SPP具有两个独特特征：i) 壁面相位移动的能量依赖性；ii) 源于等离子体晶体结构周期性的波导带隙（WBG），这使得导模SPP在宽能量范围内保持较小群速度。
作者： Hikaru Saito，Naoki Yamamoto，Takumi Sannomiya
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究等离子体晶体（PlC）波导中表面等离极化激元（SPPs）的色散特性，以理解和控制SPP脉冲，为未来的光信息处理与通信技术奠定基础。

研究成果

该等离子体激元波导因其在大能量范围内具有小群速度的线性色散特性，在操控超短脉冲方面展现出潜在优势。研究表明，引导表面等离极化激元（SPP）模式具有独特的能量依赖相位偏移和波导带隙（WBG）形成等特征，有助于理解和控制光学技术中的SPP脉冲。

研究不足

这项基础研究主要测量了光锥内部的色散，这可能会限制实际应用。建议将色散移至光锥外部以实现实际应用。

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