表面等离子体调制的微小孔径半导体激光器研究

表面等离子（surface plasmons, SPs）或称为表面等离子体激元（surface plasma polaritons, SPPs）在电子学和光子学等领域具有广泛而深刻的应用价值。基于SPs的亚波长光学得到了广泛的研究，并取得了许多令人瞩目的成果。本书从SPs的电磁场理论出发，涉及SPs的产生机理以及应用仿真方法，主要关注SPs结构与微小孔径激光器的集成，通过金属亚波长结构汇聚和引导光波的特性，设计制造金属表面的环形周期结构，实现微小孔径激光器输出功率增加100%以上，并有效减小其光束发散角，使得远场亚波长激光光源称为可能。该研究成果发表后，Nature Photonics将其作为研究亮点（Research Hight）在其期刊上发表了相关评述。同时，本书利用SPs近场光学的光场“压缩”限制特性，仿真实现了基于表面等离子现象的纳米光学天线、亚波长金属波导、光波耦合器，以及分波器等亚波长光学器件。