微纳结构表面等离激元的传输特性

The transport property of surface plasmon on the micro-nano structureis is one of the frontier in physics. The study in this project is the combination of the two hottest research fields: the surface plasmon and the quantum optics. We plan to place one or more optical emitters(quantum dots or nitrogen-vacancy center)on the surface plasmon, combine the single photon theory, and investigate the following research aspects:(1) Investigation of the strong interaction of the emitter and the surface plasmon, and propose the scheme to generate the optical supercavity by adjusting the positions of the emitters;(2) Investigation of the nonlinearity of plasmon-induced transparency，and study of the coherent control of optical field associated with self-phase modulation, cross phase modulation.

微纳结构表面等离激元的传输特性是物理学的前沿领域之一。本项目的研究课题涉及到表面等离激元与量子光学这两大热门研究领域的交叉科学前沿。申请人拟在表面等离激元波导上放置单个或多个光学发射器，如量子点、NV色心等构造强耦合体系，结合单光子的散射理论，开展以下几个方面的工作：（1）探讨光学发射器与表面等离激元的强耦合相互作用，结合光学发射器所处不同能级对表面等离激元传输效应的影响，根据可控的少光子透射和反射特点，利用发射器之间的位置关系对透射反射光场的影响，构造高品质的光学超腔（2）表面等离激元诱导透明的非线性研究，探讨外加激光场与表面等离子体激元相互作用系统中的诱导透明、自相位调制以及交叉相位调制等相干调控效应。

金属微纳结构表面等离激元的传输特性是近年来光学领域的热点研究方向。本项目主要开展纳米金属波导与光学发射器耦合系统中的单个表面等离激元基本传输特性研究，探讨了三能级光发射器与一维纳米金属线波导系统中，外加远失谐控制场对单光子反射谱的线宽压窄效应，并提出了构造可调谐的窄带源的新方案。