作者单位
摘要
1上海师范大学 数理学院物理系,上海 200233
在实际应用中,有效的操控极化激元给纳米光子器件、亚波长成像、异常折射等领域带来了巨大的发展前景而广受关注,但传统介质材料中的极化激元的调控灵活度相对较低,不能满足现实的广阔需要成为具有挑战性的难题。然而,声子极化激元作为一种光子——声子强耦合的新型准粒子,与其他的极化激元相比,具有更强的束缚光的能力、更长的寿命以及更低的损耗,在亚波长尺度红外光调控领域能够发挥举足轻重的作用。近年来,随着对二维范德瓦尔斯晶体的相关研究及报道,能够承载双曲声子极化激元的介质材料步入大众视野,并且在具有超高分辨率的纳米成像技术的支持下,很多新颖的近场红外光学现象在多种操控手段下被发掘,这极大的丰富了人们对于极化激元的认知。此综述首先从双曲声子极化激元的机理入手,介绍了声子极化激元的概念、色散关系和近期被广泛关注的双曲介质(h-BN、α-MoO3)。随后,总结了双曲声子极化激元在上述介质中的不同传播特性以及多种维度调控下的近场成像分析,例如改变范德华晶体的周围介质环境、谐振腔、金属天线的面内调控等等。最后,我们对声子极化激元的研究进行了展望。多样的调控手段展现了声子极化激元的丰富应用,这对纳米成像、集成光路、纳米透镜等红外纳米光子器件提供可借鉴的途径,同时在未来可能还会衍生出更多新兴领域。
双曲声子极化激元 纳米成像 近场调控 红外纳米光子器件 hyperbolic phonon polaritons nano-image Near-field modulation Infrared Nanophotonic devices 
红外与毫米波学报
2023, 42(5): 611
作者单位
摘要
华中科技大学 武汉光电国家研究中心, 武汉 430074
硅基集成光波导具有很高的折射率对比度, 能将光场限制在纳米尺度, 是制备结构紧凑、高效的纳米光子器件的关键。但是, 高折射率对比度也会引起波导双折射效应。因此, 几乎所有纳米光子器件都是偏振相关的。偏振分束器是偏振分集光子集成电路中克服硅纳米器件强偏振依赖性的重要组成部分, 在片上相干通信、传感与环境检测等领域具有广阔的应用前景。目前报道的基于亚波长光栅波导结构的偏振分束器, 工作带宽在200nm以上, 消光比也超过了20dB。文章简述了各种类型偏振分束器的工作原理, 对其尺寸、消光比、带宽等方面的性能进行了比较, 分析了各类偏振分束器的优劣势, 最后总结了其主要应用场景并展望了未来发展方向。
集成光电子学 纳米光子器件 偏振相关 偏振分束器 integrated optoelectronics nanophononics devices polarization dependent polarization beam splitters 
半导体光电
2022, 43(2): 294
肖姗 1,2许秀来 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心, 北京 100190
2 中国科学院拓扑量子计算卓越创新中心中国科学院大学物理科学学院, 北京 100049
3 松山湖材料实验室, 广东 东莞 523808

手性量子光学在量子信息技术研究领域中受到了广泛的关注,其主要研究光在微纳结构中自旋依赖的手性耦合及传输行为。利用手性光与物质的相互作用可以增强光子与量子发射器的耦合,赋予纳米光子器件新的功能和应用,从而推动手性量子光学在量子信息领域中的大规模应用。主要对基于半导体量子点的片上手性纳米光子器件进行了综述,重点讨论了半导体量子点的光学性质和手性光与物质相互作用的物理机制,在此基础上对近年来应用手性耦合原理实现的多功能手性光子器件进行了总结,并对手性量子光学的未来应用场景进行了展望。

量子光学 量子点 手性 纳米光子器件 集成光学 
光学学报
2022, 42(3): 0327009
作者单位
摘要
北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室, 北京 100871
超表面可被设计应用于波前的空间变换,二维周期性光学超表面结构的研究主要集中于调控光在自由空间中传播的波前。为了操控片上光信号传输的自由度,实现小尺寸、宽带以及低损耗的片上集成光子计算芯片,发展了一系列一维片上超表面的设计工作。对近几年来基于介质超表面的片上集成纳米光子器件的相关工作进行综述,从片上超表面的物理机制、片上超表面的实现方法以及片上超表面在集成纳米光子器件中的应用几方面出发进行了回顾和讨论。同时也对潜在的挑战进行了总结,对片上超表面在集成纳米光子器件中的进一步应用研究进行了展望。
光学器件 一维超表面 相位调控 纳米光子器件 
光学学报
2021, 41(8): 0823001
作者单位
摘要
1 国防科技大学 信息通信学院,武汉 430010
2 武汉海王科技有限公司,武汉 430000
光与纳米结构的相互作用一直是纳米光子学的重要研究内容之一,核心部件的纳米结构对光子器件的功能和性能具有决定性作用。纳米光子器件的设计存在两种思路:一是从物理原理出发的直观设计;二是根据所需光学响应探索最优结构的逆设计。近年来,逆设计在纳米器件中取得了一系列重要进展,尤其是最近将深度学习方法引入进来,开启了高性能纳米光子器件智能高效设计的新篇章。文章围绕纳米光子器件智能逆设计方法,分析归纳了这一新兴研究方向的产生背景、重要进展和典型应用,对智能逆设计面临的挑战及未来发展方向进行了展望。
逆设计 纳米光子器件 神经网络 inverse design nanophotonic device neural network 
光通信研究
2020, 46(3): 33
作者单位
摘要
1 四川大学 物理科学与技术学院 纳光子技术研究所, 成都 610064
2 中国科学院光电技术研究所, 微细加工光学技术重点实验室, 成都 610209
采用表面等离子激元近场增强技术可改善纳米干涉光刻成像质量, 有效实现微纳米结构快速、高效、低成本制作, 在传统微细加工技术较难发挥作用的一些纳米光子器件加工领域有很好应用前景。
表面等离子激元 干涉光刻 纳米光子器件 
激光与光电子学进展
2007, 44(2): 18

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