基于介电常数近零模式与间隙表面等离激元强耦合的增强非线性光学效应

摘要

非线性光学效应在光通信、光探测、量子信息等领域发挥着举足轻重的作用,然而天然材料的光学非线性响应通常很弱.本文利用氧化铟锡(ITO)薄膜激发的介电常数近零模式,与金属-介质-金属结构激发的间隙表面等离激元发生强耦合,在近红外波段实现宽带(约1000 nm)的增强非线性光学效应,其非线性折射率n 2的最大值可达3.02 cm2/GW,与之前报道的单层ITO薄膜的非线性折射率相比,增大了接近3个数量级.因此,可在低功率光照下得到显著的折射率变化,可望应用于全光存储、全光开关等纳米光子器件的设计.