通过耦合金属光栅定制纳米线激射模式
光学
2023-03-22 v1 应用物理
摘要
定制基于等离激元纳米线的激光器的发射代表了纳米等离激元学领域的主要挑战之一，因为人们设想将此类器件集成到片上全光路中。在本研究中，我们提出了一种基于分布式反馈的模式选择方案，通过单根氧化锌纳米线与铝光栅的外部耦合实现，这促成了准单模激射作用。单根纳米线的纳米操作允许对平面（即金属基底上的纳米线）和光栅上两种配置的激射发射特性进行可靠比较。我们发现，通过改变纳米线在光栅上的方向，仅当纳米腔垂直于脊方向时，在发射光谱的增益包络低能侧出现了一个额外的峰。作为满足 Bragg 条件的结果，该峰被归因于主导模式竞争的混合模式。模拟结果表明，该混合模式可以沿着纳米线腔有效波导，并由金属光栅脊顶部凸起特征（“栅栏”）处建立的局域等离激元极化激元支持。此外，发现该混合模式除了纳米线端面提供的反射外，在跨越光栅周期时还经历了近 50% 的额外反射率。
引用
@article{arxiv.2211.05470,
title = {Tailoring Nanowire Lasing Modes via Coupling to Metal Gratings},
author = {Francesco Vitale and Daniel Repp and Thomas Siefke and Uwe Zeitner and Ulf Peschel and Thomas Pertsch and Carsten Ronning},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05470},
year = {2023}
}