研究目的
研究金纳米棒在纳瓦级激光激发下表现出的超大三阶光学非线性。
研究成果
研究表明，在低至100纳瓦的激发功率下，随机分布的金纳米棒60纳米薄膜展现出异常巨大的三阶非线性光学吸收。通过改变激发波长或泵浦功率可调控非线性吸收的符号。光学克尔效应测量显示，该样品的本征三阶光学极化率相比其他纳米结构显著更大。这些发现为等离子体纳米结构在集成光子器件应用中提供了新机遇。
研究不足
低功率激发下非线性折射效应过弱而无法测得。瞬态吸收对光学克尔效应信号的贡献可忽略不计，但此结论尚需验证。
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纳瓦级激光激发下金纳米棒的超强三阶光学非线性
DOI：10.1021/acs.jpcc.0c00534
期刊：The Journal of Physical Chemistry C
出版年份：2020
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
尺寸和操作能量是制约非线性光学器件集成能力的两个关键参数。本研究报道了一种由随机分布的金纳米棒构成的60纳米薄膜，在低至100纳瓦的激发功率下展现出超强的三阶非线性光学吸收特性。其有效非线性光学吸收（NLA）系数高达8×10? cm/GW，对应的光学极化率（Imχ(3)）为7.6×10?2 esu，比其他金属纳米结构高出3-4个数量级。通过改变激发波长或调节泵浦功率可调控NLA符号。光学克尔效应测量表明，该样品的本征χ(3)值较其他纳米结构显著更大。本研究消除了非线性光学材料对强操作功率和大物理尺寸的需求，为等离子体纳米结构在片上非线性光学器件应用开辟了新途径。
作者：
Xia Wang，Linhua Yao，Sen Li，Menghao Cai
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