納米等離子體器件將紅外激光光轉化成綠光

　　加拿大Alberta大學的科研人員成功用絕緣硅納米等離子體波導通過三次諧波發(fā)生產(chǎn)生了綠光。該三次諧波發(fā)生器件由1550nm激光激發(fā)，被加工在絕緣硅襯底上340nm高、95nm寬、60nm厚的金層波導導向，最終導致輸出端輸出517nm的綠光。

　　已知硅是所有CMOS材料中具有最高三階非線性系數(shù)和最高折射率的材料，可見光波段發(fā)射光通常很困難，因為硅帶隙不是直的而且產(chǎn)生的任何可見光都會被強烈吸收。為了克服這些障礙，波導利用其內(nèi)部表面-等離子模式的強光-物質耦合作用和強局域紅外電場，實現(xiàn)了有效的非線性光混合和短距離[比綠光在硅(大約700nm)材料被吸收的長度短]內(nèi)三次諧波發(fā)生。通過有質動力加速硅-銅界面上陡峭梯度場中的光激發(fā)電子并且驅動強納米等離子體場中的電子雪崩式倍增和沖擊離子化過程，波導能夠產(chǎn)生寬帶可見光。