微纳金属结构复合聚合物材料、器件及其全光调控研究
微纳金属结构复合聚合物材料的光学性质受到越来越多的热切关注，在微纳光子器件、表而拉曼散射增强和光学生物传感等方面具有重要的应用。这里采用新的制备方法合成高浓度、均匀分散的纳米银颗粒和金属纳米棒等复合聚合物材料，研究了不同银颗粒浓度、不同复合体系等因素对纳米银复合聚合物材料三阶非线性光学性质的影响;实验结果表明纳米银颗粒可以有效的调节复合材料的线性和三阶非线性光学性质，掺银颗粒R6(i/PMMA薄膜的三阶非线性系数达到2.423×10-8esu，在发展制作新型光子器件方面具有很好的应用前景。另外，进行了纳米金属颗粒复合聚合物材料的局域增强光学性质研究：掺银颗粒的偶氮聚合物材料光诱导双折射速度得到提高，掺银颗粒RB/PMMA薄膜波导荧光增强达到3.8倍。 目前纳米金属复合结构的表面等离子体性质被越来越多的应用于全光调控器件的研究中，由于对金属表面结构参数具有较高的灵敏性，金属表面的非线性材料折射率发生微小改变就会影响表面等离子体共振条件和表面等离子波的传播，实现全光调制。 首先研究了基于衰减全内反射(ATR)结构的偶氮聚合物全光调制实验，与传统偶氮聚合物光致双折射效应的全光调制实验相比，具有调制时间快、调制幅度大和调制对比度高等优点;在构造亚波长全光开关结构上，利用非线性FDTD方法研究了非线性光学材料复合亚波长金属结构的光学双稳态特性，并在此基础上设计了一个高速亚波长全光开关结构，研究了该开关结构的远场透射、双稳态和时间响应特性，得到了0.2ps的最快开关时间。亚波长全光开关结构的设计和研究，将在纳米光子集成、光子计算机和光学信息处理等领域产生非常重要的应用和深远的影响。 在亚波长金属狭缝结构SPS激发、传播、透射增强效应研究的基砷上，分析了一种添加非线性聚合物材料的亚波长金属纳米阵列中的光束聚焦与偏折现象，实现了对光束偏转和焦距的自由调控。 该研究对可控的SPS纳米光子回路、高速扫描的相控天线、深度可调的光刻图样和存储等具有重要的指导意义。 与此同时，还将纳米银颗粒、金属纳米棒、聚合物与微结构光纤、聚合物光纤相结合，研究出高灵敏生化传感的拉曼光纤探针。利用聚合物光纤大芯径、大数值孔径等特点与金属微纳结构结合，研究了新型表面等离子体传感器。
微纳金属结构 复合聚合物材料 光学性质
明海 邓燕 闵长俊 张斗国 陶俊 谢志国 王沛 张其锦
中同科学技术大学光子技术研究所
国内会议
河北秦皇岛·南戴河
中文
68-69
2008-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）