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[IEEE 2019年国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - 加拿大安大略省渥太华(2019.7.8-2019.7.12)] 2019年国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - 基于COMSOL Multiphysics的光纤表面等离子体共振传感器检测介电分析物的灵敏度研究
摘要： 鉴于公众健康对接触有害气体的重要性，实时灵敏的气体传感器目前是优先研究方向之一。在各类气体传感器中，具有高灵敏度、低成本、微型化和在线监测优势的光学传感器备受研究者关注。本文通过COMSOL Multiphysics软件模拟了基于金薄膜表面等离子体共振(SPR)的光纤传感器。为此，采用单模光纤中间部分去包层并镀金薄膜的结构，研究了该器件的灵敏度和共振条件随金属膜厚度的变化关系。
关键词： 光纤，COMSOL Multiphysics，金，传感器，表面等离子体
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 利用银膜上生长的非线性光学聚合物放大表面等离子体增强的二次谐波产生
摘要： 非线性等离子体激元学是强约束光学场因表面等离子体激元而产生的最基础应用之一。该技术对构建下一代超紧凑、超快光信号处理与通信系统至关重要。先前大多数研究都面临如何利用金属表面（表面等离子体激元产生于此）非线性的挑战。本文将展示基于金属表面生长的非线性光学活性聚合物层所实现的放大非线性效应。
关键词： 非线性等离子体学、表面等离子体、非线性光学聚合物、二次谐波光谱学
更新于2025-09-16 10:30:52
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石墨烯光子学 || 等离子体激元学
摘要： 石墨烯因其独特的电磁特性和二维几何结构而具有特殊的等离激元特性。当存在非零化学势时，石墨烯能够支持等离子体振荡。与载流子密度固定（因而等离子体频率固定）的金属不同，石墨烯类似于半导体——通过掺杂杂质、电学调制或光学照射等方式改变其化学势，就能调控载流子密度进而改变等离子体频率。然而，由于独特的能带结构和二维几何特性，石墨烯又与普通半导体存在显著差异。作为二维材料，石墨烯天然支持真正的表面等离激元，并在取决于化学势的特定光谱区域产生表面等离激元极化激元。如前文所述，石墨烯的电磁特性在低频段趋近导体，在光学频段趋近电介质，而在两者之间的过渡区域（特别是太赫兹频段），通过调控化学势可实现对其复杂电磁特性的精确控制。正因如此，石墨烯展现出极具价值的等离激元特性，为太赫兹技术应用开辟了广阔前景。
关键词： 表面等离子体、等离子体激元学、石墨烯、表面等离子体激元、太赫兹
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 中国杭州 (2018.10.26-2018.10.29)] 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 基于混合等离子体波导的紧凑型2×2和4×4通用干涉多模干涉仪
摘要： 我们基于混合等离子体波导提出了用于90°混频器的2×2和4×4通用多模干涉器。2×2/4×4多模干涉器长度分别为4.57微米/17.5微米，两者相位误差均低于0.7°，传输不平衡度低于0.6分贝。
关键词： 多模干涉仪、集成光学器件、90°混合器、表面等离子体
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于等离子体纳米狭缝的双波长复用器
摘要： 提出、设计并模拟了一种新型等离子体双波长复用器，用于将自由空间波耦合至金属-绝缘体-金属（MIM）波导。该结构基于金属薄膜上刻蚀的两个纳米狭缝。通过调节纳米狭缝间的适当间距，可设计该结构将两种不同波长耦合至MIM模式，使其沿相同方向传播。采用有限元法对所设计结构进行模拟，并展示了圆形波前和平面波前的仿真结果。所有情况下均获得超过10分贝的高消光比。
关键词： 单向耦合器、消光比、等离子体复用器、金属-绝缘体-金属波导、表面等离子体
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于石墨烯"箭头"形超材料的太赫兹波段可调谐等离子体吸收器
摘要： 提出了一种由周期性"箭头"形石墨烯阵列构成的可调谐选择性吸收器，其工作于远红外和太赫兹波段。该结构通过在SiO2介质间隔层上沉积一组石墨烯"箭头"形带状结构实现。采用时域有限差分(FDTD)方法研究了该结构的吸收特性。结果表明：在共振波长处，最大纯吸收率从费米能级0.2 eV对应的1.09%提升至0.8 eV对应的12.76%，增幅近12倍。此外，在其他参数不变的情况下，弛豫时间从0.1 ps延长至1.0 ps，纯石墨烯吸收峰最大值从1.62%增至11.55%。该吸收器的共振波长具有角度不敏感性，但吸收峰强度对入射角度敏感?；诖私峁梗疚幕苟员妊芯苛怂猿?#34;箭头"形结构，其吸收谱呈现双峰现象，可实现选择性吸收。研究成果对下一代基于石墨烯的完美太赫兹吸收器设计具有重要指导意义和参考价值，该设计可应用于无标记生物医学传感、光电探测器及光子器件等领域。
关键词： 吸收器、时域有限差分法、表面等离子体、石墨烯、超材料
更新于2025-09-12 10:27:22
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Ag/rGO对等离子体修饰SnO2复合材料光学性能的影响及其在自供电紫外光电探测器中的应用
摘要： 采用简便的水热法合成了银-还原氧化石墨烯（Ag/rGO）等离子体修饰的二氧化锡（SnO2）复合材料，通过将Ag/rGO引入SnO2纳米棒作为光阳极，组装成自供电紫外光电探测器（UVPD）。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、拉曼光谱和紫外-可见分光光度计对合成样品进行了详细表征。所制备的Ag/rGO薄膜因局域表面等离子体共振（LSPR）效应表现出增强的光吸收性能。当优化添加1.0 wt.% Ag/rGO时，基于SnO2的UVPD因光吸收增强和电荷复合有效抑制而展现出显著的光电流响应。该器件性能优异，光电流密度达到0.29 mA·cm?2，开关比高达195且响应速度快，优于未修饰器件。此外，经TiCl4水溶液处理的等离子体修饰SnO2光阳极所制UVPD获得了更高光电流，最大值达5.4 mA·cm?2，使其在紫外检测中表现突出。
关键词： 等离子体修饰的SnO2复合材料、银/还原氧化石墨烯、紫外光电探测器、SnO2纳米棒、表面等离子体
更新于2025-09-12 10:27:22
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有机/金属纳米线异质结构中表面等离激元极化子的损耗补偿及其在光子逻辑处理中的应用
摘要： 表面等离激元极化子（SPPs）对下一代信息与通信技术的发展至关重要。然而，所有等离子体器件固有的欧姆损耗严重限制了其在片上光子通信中的实际应用。本研究通过合理设计的有机/银纳米线异质结构，实现了SPPs的损耗补偿及其在光子逻辑处理中的应用。该异质结构通过将银纳米线（AgNWs）插入晶体有机微米线（作为微尺度光学增益介质）合成，其巨大的有机/金属界面面积确保了激子向SPPs的高效能量转移。通过强局域化SPPs的受激发射，该异质结构实现了亚波长SPPs的增益。进一步通过级联增益构建了布尔逻辑单元等基础纳米级光子器件。该成果为将SPP增强器件集成到混合光子电路中开辟了新途径。
关键词： 有机纳米线、纳米线异质结构、损耗补偿、表面等离子体
更新于2025-09-12 10:27:22
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等离子体场增强对吸氢过渡金属的避雷针效应
摘要： 对氢吸收过渡金属（钯、钛和镍）纳米颗粒尖端或纳米级表面粗糙处的电磁场能量密度等离激元增强效应进行了定量研究。在微波频段观察到这些过渡金属具有显著的能量聚焦效果，根据条件不同甚至超过贵金属的增强程度。例如钯在空气中分别呈现10和100的形貌纵横比时，峰值场增强因子可达6000和2×10^8。金属表面可能天然存在此类纳米/微米级随机粗糙度，因此现有电学和光学系统中可能已无意识地产生了场增强效应。此外对于正在开发的未来器件（特别是氢相关应用），建议通过考虑金属表面周围的等离激元局部能量增强效应来设计和优化系统，包括材料选择、结构设计和操作条件设定。
关键词： 核聚变、传感、过渡金属、表面等离子体、纳米光子学、能源器件、储氢、纳米粒子
更新于2025-09-12 10:27:22
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复合光栅耦合表面等离子体共振痕量液体浓度传感器的设计与性能
摘要： 本文提出了一种采用金与氧化铟锡（Au/ITO）纳米粒子复合材料替代金属的光栅耦合表面等离子体共振浓度传感器。论文对传感器的结构及材料参数进行了讨论分析，并以乙二醇浓度为例，详细研究了纳米复合材料对波矢匹配的影响、待测介质折射率的影响以及浓度对折射率的影响。实验结果表明：该传感器用于乙二醇浓度测量时，浓度与折射率的相关系数高达0.999995，拟合曲线与数据相关性良好，且灵敏度具有良好的线性关系。因此，本文提出的传感器结构可用于液体微量浓度的精确测量，其传感模式对一般微量流体浓度的测量具有一定参考价值。
关键词： 耦合，金/氧化铟锡，表面等离子体，共振，光栅，传感器
更新于2025-09-12 10:27:22