微纳加工技术制作高效中红外辐射源

光子晶体是一种具有能带结构的新型材料，通过合理设计，能够实现对光子真空态密度的裁减；中红外波段对人类非常重要，尤其3～5和8～14微米是大气的窗口。我们在本项目里提出，用我们已经掌握的飞秒微纳加工技术结合无电金属植入技术制造金属光子晶体，并通过加热的办法实现金属光子晶体在中红外的窄波段内的高效辐射。其中包括两个主要方案，一是带有缺陷的金属光子晶体方案，通过计算机模拟设计，使一个金属光子晶体具有在此波段的高效的吸收，这样在相同波段也具有高的热辐射；另一个是做成光子晶体黑体腔，源在腔内，一侧腔壁为一个具有该波段窗口的金属光子晶体结构，从而可以实现高效的定向辐射。该器件结构小，效率高，在医疗保健方面具有广泛的应用前景。对金属光子晶体的设计、制造加工及应用的研究，也将为将来的表面等离子波器件、表面等离子增强拉曼散射等，以金属微结构为基础的相关研究领域打下基础。