當(dāng)您使用結(jié)構(gòu)光激發(fā)新型納米材料組件時(shí)會(huì)發(fā)生什么?坦佩雷理工大學(xué)(TUT)(芬蘭)和蒂賓根大學(xué)(德國)之間的聯(lián)合研究表明，精心構(gòu)造的光和金屬納米結(jié)構(gòu)的匹配排列(所謂的“等離子體低聚物”)可以結(jié)合起來改變其性質(zhì)。產(chǎn)生納米級(jí)的光。特別地，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)表明，由低聚物產(chǎn)生的非線性光學(xué)場(chǎng)(例如，二次諧波)的效率受到低聚物的成分如何在空間中排列以及這些成分如何被結(jié)構(gòu)光照射的強(qiáng)烈影響。

非線性光學(xué)過程為光子學(xué)中的重要功能提供了基礎(chǔ)，例如光的頻率轉(zhuǎn)換，超短光脈沖的產(chǎn)生，以及光學(xué)處理和操縱。預(yù)期通過合成具有可定制光學(xué)性質(zhì)的新型納米材料以及通過將光有效地耦合到這種納米材料中的新方法來推動(dòng)該領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。對(duì)于后一目的，具有非常規(guī)偏振的光束，即所謂的結(jié)構(gòu)光，預(yù)計(jì)是至關(guān)重要的。

為了證明這些能力，作者設(shè)計(jì)并制造了具有明確定義的尺寸和方向的金納米棒組件，使得它們的整體尺寸與聚焦激光束的尺寸相匹配，即約1微米。為了研究這種等離子體低聚物的非線性響應(yīng)，作者使用了一種新穎的光學(xué)顯微鏡技術(shù)，該技術(shù)配備了偏振結(jié)構(gòu)光束。更具體地，作者使用徑向和方位角極化的圓柱形矢量光束，其在光束的橫截面上呈現(xiàn)出非均勻的偏振態(tài)。

“先前關(guān)于等離子體低聚物中非線性光學(xué)效應(yīng)的研究基于使用具有均勻的，即均勻的偏振態(tài)的平面波或聚焦光束。這里，我們使用配有環(huán)形偏振結(jié)構(gòu)光束的非線性光學(xué)顯微鏡來研究我們發(fā)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)的非線性光學(xué)效應(yīng)的整體效率受到光束的空間結(jié)構(gòu)和低聚物支持的集體相互作用的強(qiáng)烈影響。我們希望我們的工作將進(jìn)一步激發(fā)對(duì)研究和操縱非線性光學(xué)效應(yīng)的興趣。在使用非常規(guī)激發(fā)光束的新型納米級(jí)系統(tǒng)中。“ Godofredo Bautista博士是TUT光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室非線性光學(xué)組的博士后研究員，也是該作品的共同作者。

監(jiān)督TUT研究的非線性光學(xué)組和光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Martti Kauranen教授指出，“除了目前工作中研究的非線性效應(yīng)之外，我們的結(jié)果總體上顯示了定制入射光束的重要性。為了將光有效地耦合到復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)中。“

圖賓根大學(xué)等離子體納米結(jié)構(gòu)小組負(fù)責(zé)人Monika Fleischer教授和圖賓根大學(xué)研究人員的共同通訊作者補(bǔ)充說：“納米技術(shù)提供高精度工具，使我們能夠定制金屬納米結(jié)構(gòu)的安排，也稱為光學(xué)天線，具有預(yù)先設(shè)計(jì)的特性。這種方式可以針對(duì)非常規(guī)激光束進(jìn)行特定的相互作用，并且可以最大化整體信號(hào)強(qiáng)度。“

研究人員認(rèn)為，他們的結(jié)果將有助于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)利用非傳統(tǒng)光學(xué)領(lǐng)域的新型光學(xué)元件和表征技術(shù)。