近日,北京大學“極端光學創新研究團隊”發展了一種高精度的暗場光學成像定位技術(位置不確定度僅(jin) 21nm),並結合電子束套刻工藝,實現了片上量子點微盤激光器與(yu) 銀納米線表麵等離激元波導的精確、並行、無損集成。這種微盤-銀納米線複合結構同時具有介質激光器與(yu) 表麵等離激元波導的優(you) 勢,因此不僅(jin) 具有介質激光器的低閾值與(yu) 窄線寬特性,而且具有表麵等離激元波導的深亞(ya) 波長場束縛特性。基於(yu) 這種靈活、可控的製備方法,他們(men) 實現了片上微盤激光器與(yu) 表麵等離激元波導間多種形式的精確可控集成,包括切向集成、徑向集成以及複雜集成,並且對量子點無任何加工損傷(shang) ;進一步,通過同時集成多個(ge) 片上微盤激光器與(yu) 多個(ge) 銀納米線表麵等離激元波導,他們(men) 獲得了多模、單色單模以及雙色單模的深亞(ya) 波長(0.008λ2)相幹輸出光源。
這些高性能的深亞(ya) 波長相幹輸出光源可以容易地耦合並分配至其它深亞(ya) 波長表麵等離激元光子器件和回路中。因此,這種靈活、可控的精確集成方法在高集成密度的光子-表麵等離激元複合光子回路中具有重要應用,並且這種方法可以拓展到其它材料和其它功能的微納光子器件集成中,為(wei) 未來光子芯片的實現提供了一種可行的解決(jue) 方案。
該工作於(yu) 2018年5月發表在Advanced Materials上(Advanced Materials 2018, 30, 1706546),並以卷首插畫(Frontispiece)的形式予以重點報道。文章的第一作者為(wei) 北京大學物理學院博士研究生容科秀,陳建軍(jun) 研究員為(wei) 通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學基金委、科技部、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、量子物質科學協同創新中心和極端光學協同創新中心等的支持。
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