利用相变材料对共振光学纳米结构进行超快宽带调谐
光学
2016-05-24 v3
摘要
广泛的光学和光电子器件的功能基于共振效应，主动调谐振幅和波长响应通常至关重要。等离子体纳米结构是创建光学共振的有效方式，一个突出例子是通过金属膜上图案化纳米孔阵列的异常光透射（EOT）。通过加热、施加电或光信号调谐共振已被证明更为困难，因为缺乏能在宽光谱范围和/或高速下诱导调制的材料。在此我们展示，纳米图案化金属与相变材料（PCMs）相结合可以克服此限制，因为光学常数的大变化可热诱导或在超快时间尺度上诱导。我们通过将适当设计的 Au EOT 纳米结构与 Ge2Sb2Te5 (GST) 结合，展示了高达 385 nm 的共振波长偏移——比先前报道高一个数量级。此外，我们通过泵浦探测测量表明，在共振中特别是通信波长处，在 ps 时间尺度上且功率远低于产生永久相变所需时，存在可重复且可逆的大振幅调制。我们的发现为设计具有超快和广泛可调共振响应的混合金属 PCM 纳米结构开辟了途径，这对有源纳米光子器件如可调光学滤波器、智能窗、生物传感器和可重构存储器具有潜在影响。
引用
@article{arxiv.1506.03739,
title = {Ultrafast broadband tuning of resonant optical nanostructures using phase change materials},
author = {Miquel Rudé and Vahagn Mkhitaryan and Arif E. Cetin and Timothy A. Miller and Albert Carrilero and Simon Wall and F. Javier García de Abajo and Hatice Altug and Valerio Pruneri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.03739},
year = {2016}
}