新类领结形设备,捕捉,筛选和督导在纳米级的光

Published on November 11, 2009 at 6:42 PM

展望尖锐和轻- 伯克利实验室的研究人员已经研制出一种新的领结形装置,捕获,过滤和引导光在纳米类。这些“纳米colorsorter”设备的行为作为天线的重点和排序,在微小的空间,一个有用的技术,收获宽带光源对颜色敏感的过滤器和探测器。

詹姆斯Schuck和柳兆玉张在分子铸造黄金光刻图案,以创建一个“十字架”几何从四个等边三角形的制造纳米大小的天线。这些领结形天线功能纳米colorsorters,能够在纳米级的光捕获,过滤和引导。

目前,光纤采用光运输具有非常高的带宽的数据,但该技术碰到一个路障,轻挤压成小的光子电路。这个路障是衍射极限 - 在地区小于其波长的一半集中到光子的基本限制。相比之下,电子设备,可在纳米尺度的老式,但是,电子数据传输的工作频率远远低于光纤,以低得多的带宽,减少携带的数据量。

最近的技术,创造了“Plasmonics公司,”人群进入金属结构与尺寸比波长的光在光学频率传输数据,光学和电子通信方面的最佳结婚小的电磁波。一个特别有前途的结构加强这种挤出效应的类是纳米光学天线的黄金,而利用电浆的行为,可以有效地捕捉和限制在微乎其微的尺寸。

“在您的电视机或收音机的天线一样,光学纳米天线有效地捕捉和集中精力,但波长小得多的美国能源部(DOE)的国家用户设施,”吉姆说,一名工作人员科学家withn分子铸造Schuck伯克利实验室提供世界各地的纳米研究人员的支持。

“我们已经取得了第一的设计和nanofabricated结构为纳米级的光分布,船舶和操纵旋钮超局限于光学信息,您可以轻松地调整能源或颜色的光,说:”Schuck,在铸造的影像作品和操纵纳米结构设施。

分子铸造博士后研究员柳兆玉张,Schuck和纳米加工设施总监Stefano卡布里尼工作,编造黄金光刻,以创建一个“跨”几何图案由四个等边三角形的纳米天线。

打破了这个十字形设备的对称性会影响它的主共振模式 - 最好的香槟笛惊天动地的说明,当它遇到一个正确的音高的乐音的属性。在这些交叉的纳米天线,谐振模式对应不同的频率或颜色的光。

,“张说:”现在,我们可以通过引入不对称控制的这些设备的电浆性能,我们发现左,右,红色和蓝色光从字面上发送。 “推操纵在较小的体积限制,我们可以移动到一个地方或另一个快速,高效,速度快,色彩敏感的光电探测这是非常重要的。”

事实上,转向跨nanoantenna只有五纳米,中间偏左的垂直对齐的领结产生两个共振模式,产生了两个彩色滤光片。该小组进一步证实打破领结的其他对称性,导致三色过滤效果。这种对称破缺,使科学家“自动调整”的设备所需的颜色或能源的能力,为过滤器和其他探测器的关键。铸造使用的纳米加工能力,科学家计划探索调整的大小,形状,和领结的位置,以优化设备属性。例如,数以千计的领结,可以装在一个面积不到一毫米之间,使大,但超快,探测器阵列。

“我们的研究结果借给洞察到简单的对称性破缺和本地化等离子体相干耦合性质之间的联系,提供一个复杂的工程设备,可以控制在极其密闭空间的光通路,”Schuck增加。

Last Update: 14. October 2011 14:39

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