Plasmonik spelar en avgörande roll för att utveckla nanofotonik, eftersom plasmoniska strukturer uppvisar ett brett spektrum av fysiska egenskaper som gynnas av lokaliserade och intensifierade ljus-materia-interaktioner. Dessa egenskaper utnyttjas i många applikationer, såsom ytförstärkt Raman-spridningsspektroskopi, sensorer och nanolasrar.
Utöver dessa applikationer är den ultrasnabba optiska responsen hos plasmoner också en avgörande egenskap som har utnyttjats för att uppnå optisk signalväxling över olika spektralband, vilket är avgörande för avancerade optiska logiska kretsar och telekommunikationssystem.
På senare tid har optisk omkoppling blivit en viktig komponent i utvecklingen av helt optisk beräkning och signalbehandling, där dessa optiska omkopplingsenheter måste ha förbättrad svarshastighet och moduleringsdjup tillsammans med ett brett utbud av spektral avstämning.
Den senaste utvecklingen inom tillverkning och karakterisering av plasmoniska nanostrukturer har stimulerat kontinuerliga effekter i sökandet efter deras potentiella tillämpningar inom fotonikområdet. Prof. Liu och hans team har koncentrerat sig på plasmonikens roll i fotonik, och har täckt de senaste framstegen inom ultrasnabba plasmoniska material med huvudfokus på helt optisk omkoppling.
Grundläggande fenomen av plasmonisk ljus-materia-interaktion och plasmondynamik har diskuterats genom att utveckla de ultrasnabba processerna som nyss upp av både experimentella och teoretiska metoder, tillsammans med en omfattande illustration av utnyttjande av ultrasnabb plasmonik för helt optisk omkoppling och generering av pulslaser med fokus på enhetsdesign och prestanda.
Här har de introducerat ljus-materia-interaktioner förknippade med det ultrasnabba plasmoniska svaret som observerats i olika plasmoniska material och strukturer i det första avsnittet och sedan illustrerat de teoretiska och experimentella metoder som utvecklats för att undersöka den ultrasnabba mekanismen i plasmoner.
I de följande avsnitten av den här artikeln har de diskuterat och sammanfattat de ultrasnabba plasmoniska optiska omkopplingssystemen kategoriserade baserat på plasmoniska metasytor gjorda av ädelmetaller, fasförändringshybridmaterial, ledande oxider och vågledare, vilka ytterligare är uppdelade av spektrala band i synliga och nära infraröda områden. Det sista avsnittet diskuterar genereringen av ultrasnabba pulslasrar genom att använda plasmoniska ultrasnabba optiska omkopplare.
Ultrasnabb plasmonik har i stor utsträckning utnyttjats för ett växande antal fotoniktillämpningar. Den här översiktsartikeln kommer att fungera som referenslitteratur för forskare att utforska nya processer inom fotonik genom att införliva plasmonik.
Resultaten publiceras i tidskriften Ultrafast Science .
Mer information: Muhammad Aamir Iqbal et al, Ultrafast Plasmonics for All-Optical Switching and Pulsed Lasers, Ultrafast Science (2023). DOI:10.34133/ultrafastscience.0048
Tillhandahålls av Ultrafast Science
