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小模式体积等离子体薄膜耦合纳米星谐振器
摘要： 在极端亚波长尺度上限制和控制光是一项极具挑战性的任务。本工作报道了对单个等离子体薄膜耦合纳米星谐振器的研究，其中偏振等离子体光学模式被限制在超小体积内。单个金纳米星通过薄介电间隔层与平面金膜分离，在纳米星尖端亚10纳米体积与薄膜之间展现出强烈的光限制效应。通过对大量单个纳米星进行暗场散射测量，获得散射光谱的统计观测结果，并与大量模拟数据对比以揭示共振峰的起源。我们观察到，单个纳米星在平面金膜上可产生具有单峰、双峰或多峰的共振光谱。此外，这些共振峰在白光照射下呈现强偏振特性。模拟数据显示，单个薄膜耦合纳米星谐振器的共振光谱与纳米星的对称性及其相对于金基底放置的取向有关。我们的研究展示了一种构建超小模式体积和偏振敏感等离子体平台的简易新方法，该方法可用于传感或增强光-物质相互作用等应用领域。
关键词： 偏振、光限制、谐振器、等离子体、薄膜耦合、纳米星
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光驱动色彩转换器的独特设计策略：实现超高亮度与高方向性白光
摘要： 能够承受强激光照射的稳健陶瓷色转换材料近期在激光驱动白光照明领域备受关注。然而入射激光斑点内的局部发光通?；崂┥⒅撂沾烧霰砻媲颍饧笤黾恿耸迪指吡炼?、高方向性白光的难度。本研究提出新策略：通过精确控制8-24.6体积分数，在荧光陶瓷中引入均匀球形气孔（直径约2微米）。这些分布良好的气孔作为光散射中心，能显著减小发光斑点尺寸而不损失转换效率。采用15%孔隙率的高散射陶瓷色转换器时，光斑直径缩小46%，中心照度提升156%。同时实现了具有增强光束方向性与均匀性的激光驱动白光。旋转模式下使用该色转换器获得7199流明的超高光通量。这种具有可控微观结构的高散射陶瓷在超高亮度激光驱动照明与投影领域展现出巨大应用潜力。
关键词： 光限制、荧光陶瓷、荧光轮、激光驱动照明、颜色转换器、散射
更新于2025-09-19 17:13:59
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从介质到HIMI等离子体激元波导的高效光耦合
摘要： 这是首份关于混合等离子体锥形耦合器的研究报告，该耦合器能将光从传统介质波导高效注入混合绝缘体-金属-绝缘体（HIMI）等离子体波导。所提出的结构具有高传输效率并显著抑制反射损耗。采用这种锥形耦合机制时，观测到最大透射率达98%，回波损耗达26分贝。该耦合器还提供优异的传输长度（274微米）和极低的模式传输损耗（0.016分贝/微米）。此外，其在低介电区域实现了高达32%的良好光场限制。该结构采用超短锥形长度1.0微米设计，整个结构仅占1.4×2.4平方微米的面积。这种混合波导耦合器可应用于多种芯片级场景。
关键词： 芯片级应用、光限制、混合等离子体锥形耦合器、传播长度、模式传播损耗、反射损耗、HIMI等离子体波导、传输效率
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于提高大规模微藻生产效率的发光太阳能聚光板
摘要： 明渠开放式池塘是大规模藻类商品生产的首选培养系统。出于操作原因，大型明渠池塘的运行深度必须超过20厘米，这意味着藻类培养通?；崾艿焦庹障拗啤蛭庀呶薹ù┩?厘米以下的深度。为使光照有效分布到培养液中，研究者提出了时间与空间等不同的光照输送系统。若能实现充分混合，便可产生闪光效应，从而显著提高生物量生产力。然而迄今为止，该方法尚未在户外明渠开放式池塘中实现。另一方面，研究发现空间式光照稀释系统比时间式更为有效且经济。在各类空间稀释系统中，发光太阳能聚光器（LSC）面板有望实现微藻大规模生产的商业化应用。这种聚光器结合了光谱偏移特性与空间稀释功能，能将光线定向输送至培养液所需区域。在明渠或光生物反应器中使用LSC面板时，还可能同时实现发电与更高藻类生物量产量的双重效益。此外与其他方案相比，由于无需使用太阳跟踪系统，LSC应用于藻类培养系统时可预期具有更低的资本成本。本文综述了高浓度微藻培养中光限制、光饱和及光抑制的影响，以及采用不同光照分布系统后——通过实现培养液中更均匀的光照分布——对生物量生产力和光合效率产生的影响。
关键词： 光限制、光稀释系统、太阳能、发光太阳能聚光器、跑道池、光抑制
更新于2025-09-10 09:29:36