SPASER技术的MIM波导放大器特性分析

摘要：

SPASER是所报道的最小的、第一个在可见光或更宽的波长范围内工作的纳米级的有源器件。采用双稳态方法，将SPASER技术引入到改进的MIM波导结构实现表面等离子波放大器的设计，理论上采用SPASER的激光理论的Bloch方程推导得出：泵浦速率小于阈值时，增益介质反转粒子数保持为0，在泵浦速率大于阈值时，反转粒子数随泵浦速率线性增长；系统的几何特性完全由本征模式函数描述，在给定本征模式下，其性质完全取决于材料参数；选择合适的材料参数，可以使各状态的驰豫特征时间都在亚皮秒量级。模型计算结果表明：改进结构不会改变SPPs的强局域化特性；器件解决了SPASER内反馈造成的表面等离子净增益消除的难题。研究成果可应用到生物传感、波谱检测、显微成像、超快通信等领域。

关键词：表面等离子、受激辐射放大、泵浦速率、反转粒子数

所属期刊栏目：45

分类号：O23(控制论、信息论（数学理论）)

资助基金：国家自然科学基金61361011；广西自然科学基金2015GXNSFBA139257；广西师范大学重点项目2015ED03；广西自动检测技术与仪器重点实验室YQ16206

在线出版日期：2016-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：0320002-1-0320002-7