加拿大科研人员利用纳米等离子体器件将红外激光光转化成绿光

日前，加拿大Alberta大学的科研人员成功用绝缘硅纳米等离子体波导通过三次谐波发生产生了绿光。该三次谐波发生器件由1550nm激光激发，被加工在绝缘硅衬底上340nm高、95nm宽、60nm厚的金层波导导向，最终导致输出端输出517nm的绿光。 c8  
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已知硅是所有CMOS材料中具有最高三阶非线性系数和最高折射率的材料，可见光波段发射光通常很困难，因为硅带隙不是直的而且产生的任何可见光都会被强烈吸收。为了克服这些障碍，波导利用其内部表面-等离子模式的强光-物质耦合作用和强局域红外电场，实现了有效的非线性光混合和短距离[比绿光在硅(大约700nm)材料被吸收的长度短]内三次谐波发生。通过有质动力加速硅-铜界面上陡峭梯度场中的光激发电子并且驱动强纳米等离子体场中的电子雪崩式倍增和冲击离子化过程，波导能够产生宽带可见光。