科研进展

蔡阳健教授团队与武汉大学徐红星院士合作在Nano Letters上发表研究论文

近日,山东师范大学物理与电子科学学院蔡阳健教授团队和武汉大学徐红星院士合作在国际顶级期刊《Nano Letters》上发表题为“Remote Dual-Cavity Enhanced Second Harmonic Generation in a Hybrid Plasmonic Waveguide”的学术论文。山东师范大学为第一署名单位。论文第一作者为青年教师石俊俊博士,通讯作者为何小波博士,蔡阳健教授和徐红星院士。

能够高效产生二次谐波(second harmonic generation, SHG)的片上纳米级光学平台对于光学传感、亚波长相干源和量子光子器件来说是非常需要的。在这里,我们开发了一种远程激发的双腔谐振方案,在金薄膜混合波导系统上的CdSe纳米带中实现显着增强的SHG。该增强来源于两个正交法布里-珀罗(Fabry-Pérot, FP)谐振腔的贡献:(1)水平杂化腔,通过表面等离激元的远程激发,在Au-CdSe界面形成表面等离激元驻波模式,从而产生等离激元增强的面外发射SHG;(2)竖直FP腔,可进一步增强SHG的远场发射。通过在实验中改变纳米带的横向尺寸和厚度,与非共振情况相比,优化的共振条件下SHG有两个数量级的增强,转换效率高达3.5×10-4W-1。我们的设计为多功能混合等离激元器件向片上非线性纳米光子应用的发展提供了新的见解。

山东师范大学光场调控及应用中心(http://www.gctk.sdnu.edu.cn/)成立于2018年5月,同年该中心入选山东省光场调控工程技术研究中心,中心主任为国家杰出青年科学基金获得者、美国光学学会会士蔡阳健教授。中心紧密结合国家重大需求及山东省新旧动能转重大工程优先发展领域,主要开展新型光场时空调控及其在复杂环境光通讯、精密光学加工、激光雷达探测、光学成像等新一代信息技术中的应用。目前该中心拥有教授7名(其中国家杰青1名,泰山学者青年专家3名),副教授9名,讲师18名,实验员3名。2018年至今,该中心获国家自然科学基金项目39项、省部级项目二十多项,在Physical Review Letters、Nano Letters、ACS Photonics、Physical Review Applied等期刊发表高水平SCI论文180多篇,邀请综述论文14篇。

以上研究受到国家自然科学基金青年项目,重大项目及中国博士后基金面上项目等基金资助。

论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03824