利用双波长混合纳米天线通过分子频率上转换探测中红外光
光学
2021-12-15 v1
摘要
光机械相互作用实现了光域与机械域信号之间的相干互转换。将光限制在纳米尺度模式体积中所产生的极端光-物质耦合，可进而达到单中红外（MIR）光子灵敏度。在此，我们利用等离激元纳米腔中分子振动的红外吸收与拉曼活性来演示频率上转换。我们在双共振天线中通过表面增强拉曼散射（SERS）将波长约 10 {\mu}m 的入射光转换为可见光，其上转换增强超过 10^10。我们展示当 MIR 泵浦调谐至分子振动频率时，SERS 反斯托克斯发射获得 >200% 的放大，在室温下获得最低可探测功率约 1 {\mu}W/{\mu}m^2。这些结果在低成本、大规模红外探测器与光谱技术方面具有潜力，并将单分子传感带入红外波段。
引用
@article{arxiv.2107.02507,
title = {Detecting mid-infrared light by molecular frequency upconversion with dual-wavelength hybrid nanoantennas},
author = {Angelos Xomalis and Xuezhi Zheng and Rohit Chikkaraddy and Zsuzsanna Koczor-Benda and Ermanno Miele and Edina Rosta and Guy A E Vandenbosch and Alejandro Martínez and Jeremy J Baumberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.02507},
year = {2021}
}