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表面等离子激元净放大的结构设计与理论分析

李文超 赵玲玲 李志全 朱君 童凯 王志斌

李文超, 赵玲玲, 李志全, 朱君, 童凯, 王志斌. 表面等离子激元净放大的结构设计与理论分析[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2684-2689.
引用本文: 李文超, 赵玲玲, 李志全, 朱君, 童凯, 王志斌. 表面等离子激元净放大的结构设计与理论分析[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2684-2689.
Li Wenchao, Zhao Lingling, Li Zhiquan, Zhu Jun, Tong Kai, Wang Zhibin. Structural design and theoretical analysis of achieving the net gain of SPASER[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(9): 2684-2689.
Citation: Li Wenchao, Zhao Lingling, Li Zhiquan, Zhu Jun, Tong Kai, Wang Zhibin. Structural design and theoretical analysis of achieving the net gain of SPASER[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(9): 2684-2689.

表面等离子激元净放大的结构设计与理论分析

基金项目: 

国家自然科学基金(61172044);广西自然科学基金(2015GXNSFBA139257);广西师范大学博士科研启动基金

详细信息
    作者简介:

    李文超(1981-),男,讲师,博士生,主要从事非线性光电方面的研究。Email:chao121328@sohu.com

    通讯作者: 朱君(1985-),男,硕士生导师,博士,主要从事微纳器件设计与制作方面的研究。Email:zhujun1985@gxnu.edu.cn
  • 中图分类号: O23

Structural design and theoretical analysis of achieving the net gain of SPASER

  • 摘要: 连续波发生器的SPASER(Surface Plasmon Amplification by Stimulated Emission of Radiation)相当于净放大等于零,不能作为放大器使用,文中采用改进的MIM波导结构实现SPASER作为放大器可能性。利用汉密尔顿函数的理论模型得到了放大器激射条件,数值计算表明:采用改进的MIM波导结构实现解决SPASER的内反馈问题和消除SP的净增益问题是可行的;改进结构在不到100 fs的时间里实现了SP激子数的稳定水平;改进SPASER放大器响应时间为100 fs,带宽为1.5~2 THz,SP的放大增益在30~60 dB范围。上述研究成果将为大规模集成光子学芯片设计提供了理论和技术基础。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-17
  • 修回日期:  2015-02-23
  • 刊出日期:  2015-09-25

表面等离子激元净放大的结构设计与理论分析

    作者简介:

    李文超(1981-),男,讲师,博士生,主要从事非线性光电方面的研究。Email:chao121328@sohu.com

    通讯作者: 朱君(1985-),男,硕士生导师,博士,主要从事微纳器件设计与制作方面的研究。Email:zhujun1985@gxnu.edu.cn
基金项目:

国家自然科学基金(61172044);广西自然科学基金(2015GXNSFBA139257);广西师范大学博士科研启动基金

  • 中图分类号: O23

摘要: 连续波发生器的SPASER(Surface Plasmon Amplification by Stimulated Emission of Radiation)相当于净放大等于零,不能作为放大器使用,文中采用改进的MIM波导结构实现SPASER作为放大器可能性。利用汉密尔顿函数的理论模型得到了放大器激射条件,数值计算表明:采用改进的MIM波导结构实现解决SPASER的内反馈问题和消除SP的净增益问题是可行的;改进结构在不到100 fs的时间里实现了SP激子数的稳定水平;改进SPASER放大器响应时间为100 fs,带宽为1.5~2 THz,SP的放大增益在30~60 dB范围。上述研究成果将为大规模集成光子学芯片设计提供了理论和技术基础。

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