基于非线性光学表面波的可调谐长程传播表面等离子激元及其应用研究

长程传播一直是的表面等离子激元波的一个瓶颈问题，提出了一种基于光折变非线性表面波的表面等离子激元配置方案。该方案以光折变非线性材料作为衬底，非线性表面波与表面等离子激元耦合，非线性表面波持续激发等离子体激元，弥补金属吸收损耗，实现超长程传播，传播距离超过厘米量级。非线性的存在使得表面等离子体激元的模式不再单一，实现了传播距离与能量密度之间的可调谐。相比国际上其它方案，具有诸多有点，传播距离最长且结构简单，更适合集成光学的发展趋势。课题组已经开展了相关的工作，并已有多项成果发表在Opt. Lett．、Phys. Rev等杂志。本项目所提出的方案和基本理论已形成成果发表在APL。项目旨在实现可调谐长程传播表面等离子激元，并将其应用于表面非线性效应的巨增强（如谐波产生巨增强）、表面集成光子学器件设计等方面。课题组具备扎实的工作基础和良好的工作条件，我们有信心在该领域取得重要突破并出色的完成课题。

长程传播一直是的表面等离子激元波的一个瓶颈问题，本项目提出了一种基于光折变非线性表面波的表面等离子激元配置方案。该方案以光折变非线性材料作为衬底，非线性表面波与表面等离子激元耦合，非线性表面波持续激发等离子体激元，弥补金属吸收损耗，实现超长程传播，传播距离超过厘米量级。非线性的存在使得表面等离子体激元的模式不再单一，可实现传播距离与能量密度之间的可调谐。项目旨在实现可调谐长程传播表面等离子激元，并将其应用于表面非线性效应的巨增强（如谐波产生巨增强）、表面集成光子学器件设计等方面。课题组按照计划实施了课题并取得了一些关键性的进展。研究了光折变表面波与表面等离子体激元耦合模式及长程传播表面等离子体激元的激发。在表面集成光学器件的初步设计方面，首次提出了基于光折变表面波诱导的切趾波导阵列、啁啾波导阵列。尤其在研究稳态表面波激发的过程中还首先提出了光折变暗表面波、光折变暗表面孤子。发表文章8篇，期中在Optics Letters 2篇，在Optics Express 3篇， JOSA B 1篇。培养研究生博士生毕业2人，硕士毕业生12人。项目负责人入选教育部新世纪优秀人才支持计划。