納米多孔金與量子點復合光學特性研究—從弱耦合到強耦合.pdf

1、光與“物質(zhì)”的耦合體系普遍存在于物理研究中。這種耦合體系可以產(chǎn)生不同于自由空間光線或單純“物質(zhì)”的性質(zhì)，在新型光學器件和光學材料的開發(fā)方面具有廣泛的潛在應用，因此引起了研究人員的研究興趣和廣泛關(guān)注。光與“物質(zhì)”的耦合由兩者的相互作用與系統(tǒng)的耗散共同決定。按相互作用強度可以分為兩類：弱耦合和強耦合。弱耦合下，體系可以實現(xiàn)熒光增強效應、拉曼散射增強效應、自發(fā)輻射增強等效應；而強耦合下，體系將會發(fā)生電磁感應透明效應等。基于這種相互作用，研究人

2、員已開發(fā)了新型光學諧振器、生物傳感器等新型器件和新型光學材料。近年來，由于納米結(jié)構(gòu)體系的豐富光學性質(zhì)，從原子物理領(lǐng)域開始的研究已經(jīng)拓展到了光與納米結(jié)構(gòu)耦合體系。
　　本文選取納米多孔金結(jié)構(gòu)與CdSe量子點復合體系研究它們的相互耦合作用。光線通過激發(fā)納米多孔金的局域表面等離激元模式和表面等離極化激元模式與量子點這種“物質(zhì)”相互作用。通過人工調(diào)控，我們在這一體系中實現(xiàn)了弱、強耦合，完成了強弱耦合轉(zhuǎn)換的研究，系統(tǒng)分析了不同耦合情況下該復

3、合體系的光學特性、強弱耦合的聯(lián)系與區(qū)別及可能的應用。具體地說，我們進行了三方面的工作：⑴利用消光光譜、熒光光譜，我們研究了影響量子點與表面等離激元發(fā)生弱、強耦合的因素。結(jié)果表明，復合體系的耦合行為強烈依賴于量子點數(shù)目、入射光強度、以及量子點在納米多孔金納米結(jié)構(gòu)的沉積位置；⑵弱耦合下，我們發(fā)現(xiàn)量子點的熒光發(fā)射效率會被增強，最大熒光增強倍數(shù)達到4.3倍；⑶不同于弱耦合，在強耦合階段，復合結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生電磁感應透明效應，即消光光譜發(fā)生特征分裂。