微納光子學亞波長器件研究獲進展 或讓電子學和光子學在納米尺度上聯姻

　　微納光子學主要研究在微納尺度下光與物質相互作用的規律及其光的產生、傳輸、調控、探測和傳感等方面的應用。微納光子學亞波長器件能有效提高光子集成度，有望像電子芯片一樣把光子器件集成到尺寸很小的單一光芯片上。納米表面等離子體學是一新興微納光子學領域，主要研究金屬納米結構中光與物質的相互作用。它具有尺寸小，速度快和克服傳統衍射極限等特點，有望實現電子學和光子學在納米尺度上的完美聯姻，將為新一代的光電技術開創新的平臺。

　　金屬-介質-金屬F-P腔是最基本的納米等離子體波導結構，具有良好的局域場增強和共振濾波特性，是制作納米濾波器、波分復用器、光開關、激光器等微納光器件的基礎。但由于納米等離子體結構中金屬腔的固有損耗和能量反射，F-P腔在波分復用器應用中透射效率往往較低，這給實際應用帶來不利。

　　針對此問題，中科院西安光學精密機械研究所瞬態光學與光子技術國家重點實驗室劉雪明研究員及其課題組成員陸華、宮永康等近期開展了相關研究并取得一定成果。到目前為止，已在Optics Express, Optics Letters, J. Opt. Soc. Am. B, Applied Physics B等國際著名光學期刊上發表論文十余篇。最近，科研人員提出了一種提高表面等離子體F-P腔波分復用器透射效率的雙腔逆向干涉相消法。該方法能有效避免腔的能量反射，使入射光能完全從通道端口出射，極大增強了透射效率。此設計方法還能有效的抑制噪聲光的反饋。同時，科研人員利用耦合模方法驗證了這種設計方法的可行性。這種波分復用器相比目前報道的基于F-P單腔共振濾波的波分復用器的透射效率提高了50%以上。相關的成果于2011年6月20日發表在Optics Express上，論文題目為：Enhancement of transmission efficiency of nanoplasmonic wavelength demultiplexer based on channel filters and reflection nanocavities。

　　該研究成果引起了美國光學學會(Optical Society of America, OSA)的注意，并于6月27日被選為“Image of the week”。