La plasmonica sta svolgendo un ruolo cruciale nel progresso della nanofotonica, poiché le strutture plasmoniche mostrano un'ampia gamma di caratteristiche fisiche che traggono vantaggio dalle interazioni luce-materia localizzate e intensificate. Queste proprietà vengono sfruttate in numerose applicazioni, come la spettroscopia di diffusione Raman con miglioramento della superficie, sensori e nanolaser.
Oltre a queste applicazioni, anche la risposta ottica ultraveloce dei plasmoni è una proprietà cruciale che è stata sfruttata per ottenere la commutazione del segnale ottico attraverso diverse bande spettrali, che è fondamentale per circuiti logici ottici avanzati e sistemi di telecomunicazione.
Recentemente, la commutazione ottica è diventata una componente significativa nel progresso del calcolo completamente ottico e dell'elaborazione del segnale, in cui questi dispositivi di commutazione ottica devono avere una velocità di risposta e una profondità di modulazione migliorate insieme a un'ampia gamma di regolabilità spettrale.
I recenti sviluppi nella fabbricazione e caratterizzazione di nanostrutture plasmoniche hanno stimolato continui effetti nella ricerca delle loro potenziali applicazioni nel campo della fotonica. Concentrandosi sul ruolo della plasmonica nella fotonica, il prof. Liu e il suo team hanno coperto i recenti progressi nei materiali plasmonici ultraveloci concentrandosi principalmente sulla commutazione completamente ottica.
I fenome design e prestazioni del dispositivo.
Qui, hanno introdotto le interazioni luce-materia associate alla risposta plasmonica ultraveloce osservata in diversi materiali e strutture plasmoniche nella prima sezione e poi hanno illustrato i metodi teorici e sperimentali sviluppati per studiare il meccanismo ultraveloce nei plasmoni.
Nelle sezioni seguenti di questo articolo, hanno discusso e riassunto i sistemi di commutazione ottica plasmonica ultraveloce classificati in base a metasuperfici plasmoniche costituite da metalli nobili, materiali ibridi a cambiamento di fase, ossidi conduttori e guide d'onda, che sono ulteriormente divisi per bande spettrali nel gamme del visibile e del vicino infrarosso. L'ultima sezione discute la generazione di laser a impulsi ultraveloci utilizzando interruttori ottici ultraveloci plasmonici.
La plasmonica ultraveloce è stata ampiamente sfruttata per un numero crescente di applicazioni fotoniche. Questo articolo di revisione servirà come letteratura di riferimento per i ricercatori che intendono esplorare nuovi processi nella fotonica incorporando la plasmonica.
I risultati sono pubblicati sulla rivista Ultrafast Science .