联系电话：
010-5637 0168-696
超快光谱Z扫描技术是一种结合超快激光脉冲和非线性光学效应的实验方法，常用于表征材料的光学非线性特性及其动态过程。
导语
在高速光通信时代，如何实现高效的光信号控制？中国科研团队在《Optics Express》发表的研究给出了新答案——金三角纳米棱柱结合Z扫描技术，在红外波段展现出卓*的非线性光学特性，为下一代全光开关器件铺平道路。
研究亮点
1. 等离子体共振“热点"
金三角纳米棱柱在1240 nm波长处产生强偶极等离子体共振，尖*电场增强超55倍，局部态密度（LDOS）提升千倍，为非线性效应提供“能量引擎"。
2. Z扫描技术大显身手
通过Z扫描装置精准测量非线性吸收系数（β）和折射率（n?），首*揭示该材料在1200-1300 nm波段满足全光开关核心指标（W>1，T<1）。
3. 性能碾压传统材料
共振波长下三阶非线性极化率（χ3）达1.25×10?11 esu，比800 nm处高20倍，刷新红外非线性材料性能纪录。
Z扫描装置：揭秘非线性光学的“显微镜"
工作原理
激光聚焦后，样品沿光轴（Z方向）移动，通过开孔（测吸收）和闭孔（测折射）探测器记录透射光强变化，直接提取β和n?（图4a）。
实验采用飞秒激光器（脉宽200 fs，重复频率76 MHz），确保高时间分辨率，避免热效应干扰。
技术优势
单光束高效测量：可同步获取非线性吸收与折射数据。
超灵敏探测：在0.43 GW/cm2低光强下，仍能精确捕捉微弱非线性响应，验证材料低功耗潜力。
实验结果：红外光通信的“黄金波段"
关键数据
非线性折射率n?：在1240 nm处达1.87×10?? cm2/GW，波长依赖性显著（图4d）。
全光开关指标：1200-1300 nm范围内，W值轻松突破1，T值稳定低于1（图4e），完*适配1300 nm通信窗口。
为什么是金三角？
尖锐棱角结构极大增强局域电场，激发强等离子体共振，而传统球形纳米颗粒（图2c）几乎无此效应。
应用前景：从实验室到产业
光学开关：低功耗、高速响应的全光开关器件，有望取代传统电控元件，提升光通信网络效率。
红外光子芯片：与硅基波导集成，开发紧凑型非线性光子器件，拓展光计算与传感应用。
能量管理：强非线性吸收特性可用于光限幅器，保护精密光学系统免受强光损伤。
总结与展望
金三角纳米棱柱凭借独*的等离子体增强效应，结合Z扫描技术的精准表征，为红外光通信提供了革命性材料方案。未来，团队计划优化纳米结构均匀性，并探索与其他光子元件的集成，加速全光控器件的实用化进程。
论文信息：Ziyu Chen et al., Opt. Express (2013)
免责说明
北京卓立汉光仪器有限公司公众号所发布内容（含图片）来源于原作者提供或原文授权转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有，北京卓立汉光仪器有限公司发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享。
如果您认为本文存在侵权之处，请与我们联系，会第一时间及时处理。我们力求数据严谨准确， 如有任何疑问，敬请读者不吝赐教。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。
