通过匹配纳米天线对复制等离激元热点以实现远程纳米间隙增强光谱

摘要： 等离子体纳米天线能够在纳米尺度上可逆地实现自由空间辐射与局域模式的相互转换。然而，通过激光束对单个纳米天线进行光学探测时，总会伴随干扰性背景扰动和加热效应。远程光谱技术是克服这些影响的有效途径。本研究展示了一种采用匹配纳米天线对的激发-收集分离增强光谱技术：接收天线与发射天线在几何上相互分离，但通过金属膜上的传播表面等离激元极化子（SPPs）实现桥接。接收天线采用镜面支撑的银纳米线结构，确保了高效的光-等离激元转换效率；发射天线由镜面支撑的银纳米立方体构成，其阻抗与自由空间光子及传播SPPs相匹配。作为原理验证，我们实现了高信噪比的远程表面增强拉曼散射。这种匹配纳米天线对可应用于量子发射体的远程纠缠、生化检测或光互连等领域。