Casino chơi như thế nào什么是纳米光子？

光-物质相互作用的研究，

这些相互作用发生在比光波长还小的尺寸上，

其范围远远超出了光的衍射极限——即应用于电磁频谱（

工程师和材料科学家专注于探索光与纳米结构的相互作用，光子晶体其主要目标是开发纳米光子器件以实现光的高效控制

人类一直在尝试操纵光的属性，可调就归功于在玻璃中添加我们如今所知的金属纳米粒子

光学通信以及太阳能收集等研究领域开辟了振奋人心的道路

纳米光子学在过去20年才成为一门独特的学科，

工程师还能够利用制造半导体器件的相同方法，

纳米光子学推动了以下各领域的创新：

• 纳米光子学有助于制造在广泛太阳能光谱范围内显示强大吸收特征的金属纳米粒子，
• 超透镜技术不仅可实现前所未有的光聚焦和极化水平，
• 预防和治疗疾病实现超快光调制，
• 光学计算。提供微能耗的超快信息处理

现有的铜线会随电路长度的增加而出现信号衰减现象

光子电路有望将传输线从数百米缩短至几米

我们还可以使用新方法将光约束在纳米尺度，等离子体即受约束的电磁辐射）

纳米光子学专门研究单光子与纳米结构的相互作用，场增强效应上述相互作用会产生新的光学现象，

在纳米级尺度处理光-物质相互作用，

能量定位和非线性相互作用是影响纳米尺度光生成的关键原理，拉曼散射等自发辐射过程。

等离子体纳米腔可为开发基于辐射的传感技术提供高效的谐振器

可使用集成光子腔来增强光学泵浦的表现，准二维表面等离子体可提供显著提高的场强增强和局域化（⁷），从而实现二阶谐波生成其非常适用于高分辨率传感与成像

对光子纳米结构的研究是纳米光子学的发展驱动力，

纳米光子的约束方法

将光-物质相互作用限制在纳米尺度范围：

1. 将光限制在远低于光衍射极限的范围内
2. 限制物质
3. 通过光化学或光致相变（

具有尺寸相关光学属性的纳米级低聚物）

例如，在等离子体可以吸收两个红外光子并将其转换为可见的紫外光子

另外，光子晶体是一种介电纳米复合材料由不同材料的相位隔离域形成，

纳米光子的限制效应

研究人员会使用各种限制几何结构，

• Bản địa hóa trục）
• Bản địa hóa một bên）

纳米光子的倏逝波

sóng phù du）

当光线在具有不同折射率的两种介质之间的界面（

人们通常使用棱镜生成与样本相互作用的倏逝波，

其可促进纳米级光学的相互作用，

此外，也有人提出可将倏逝波耦合波导这些波导也可在光学通信网络中用作定向耦合器

纳米光子中的表面等离子体共振（

当入射光的动量与表面等离子体的动量相匹配时，表面等离子体共振并在金属介电界面与表面等离子体耦合，

通常是介电基板上的薄金属膜）

它们能够将电磁场限制在显著低于自由空间光波长度的尺寸内，

纳米光子的金属光学

光谱的可见光和近红外区域）

当频率接近并超过等离子体频率（

金属通常被应用于无线电和微波工程，

许多纳米光学设计与微波或无线电波电路类似，

纳米光学与微波电路之间仍然存在重大差异：

纳米光子的非线性光学

引入金属超材料可诱发非线性光学效应，

这会带来对纳米光子学具有重要应用价值的新功能，

• 频率转换：光学相位共轭和四波混频等非线性光学过程支持生成新的光频时，
• 多光子过程：非线性多光子过程可能会带来控制光-物质相互作用的新途径
• 超快处理：非线性光学效应出现在超快时间尺度上，
• 器件微型化：非线性光子可促进器件微型化，
• 新材料：全介电超材料也引起了人们的兴趣，
• 量子发射体：与纳米光子波导之间会发生非线性相互作用，

随着研究人员学会在亚波长维度上控制光的流动集成电路燃料电池技术以及太阳能电池技术等开辟了新的道路

下面我们将概述纳米光子学的主要应用。

纳米激光器

是通过结合量子点和荧光团等发射体的粒子数反转以及等离子体共振结构产生的反馈来实现的

纳米激光器具有多种利于光通信领域应用的理想特性，

其涉及金属纳米粒子内振荡局部表面等离子体（

纳米激光器和表面等离子体放大器引起了研究人员的关注，

光电探测器

光电探测器在光电和微电子电路中发挥着核心作用，

• 单光子雪崩二极管（SPAD）能够检测到低至单个光子（
• 光纤通信器件InGaA）能够检测通过光纤传输的高速红外信号，
• 光学网络设备，如波导集成近红外探测器
• 用于天文学的遥感仪器可探测从远红外到伽马射线的各种广泛波长
• 用于检测化学和生物制剂痕迹的环境监测装置
• 将太阳光转化为电能的光伏电池
• 用于数码相机及其它成像设备的电荷耦合器（CCD）和互补金属氧化物半导体CMOS）
• 楼宇门禁系统

全光交换

通过调谐集成电路中单个组件的等离子体共振以及它们之间的电磁耦合，等离子体激发会产生有效的全光调制。

数据存储

嵌入记录介质或与记录介质分离）

在热辅助磁记录中，激光会在编码数据之前对磁性材料的亚波长区进行加热，

硅光子学

硅光子学从而可在单个片上器件上实现电子功能和光学功能的耦合

集成电路

制造商使用光刻技术来制造微处理器和存储器芯片等集成电路被用于将纳米级几何图案从光掩模转移到被称为光刻胶（

片上通信涉及在波导的帮助下将光学信号从芯片的一个部分传输到另一个部分，

生物传感器

接受器会对换能器中的物理及化学变化作出响应，

上述相互作用会导致换能器的光学属性发生变化，

在基于波导的SPR及介电生物传感器中，

光学生物传感器可为检测生化制剂提供非侵入性的可靠途径，

超构表面

超构表面是由诸如散射光的纳米棒和纳米孔等亚波长纳米结构形成的人工工程纳米表面，

• 由显示负介电常数和磁导率（
• 其结合了双负介质与正折射率材料
• 由近零折射率超构表面形成的隐形表面，

在探寻能够以不断缩小的尺度提供多模态功能的紧凑节能技术领域，

是将光子的海量数据承载能力与电子的快速信号处理能力结合起来

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