Спазер на основе слоистой цилиндрической нанопроволоки
Теоретически исследован спазер с двухуровневой активной средой, который генерирует одномерные осесимметричные поверхностные плазмоны в цилиндрической нанопроволоке с диэлектрическим сердечником и плазмонной оболочкой. В рамках квантовой и «toy model» рассчитаны зависимости частот спазирования и порогового значения инверсии населенностей от волнового числа плазмона. Обе модели приводят к схожим результатам и демонстрируют, что наименьший порог генерации имеет место при совпадении частоты спазирования с частотой перехода в квантовом излучателе, причем в квантовой модели эти частоты совпадают и с частотой плазмона. Динамика спазера проанализирована в резонансных условиях и показано, что с ростом толщины плазмонной оболочки нанопроволоки время выхода в стационарный режим увеличивается, при этом инверсия населенностей увеличивается, а число генерируемых плазмонов уменьшается.
Ключевые слова
слоистая нанопроволока,
одномерный плазмон,
квантовый излучатель,
спазер,
двухуровневая системаАвторы
| Чмерева Татьяна Михайловна | Оренбургский государственный университет | д.ф.-м.н., доцент, профессор кафедры радиофизики и электроники | chmereva@yandex.ru |
| Кучеренко Михаил Геннадьевич | Оренбургский государственный университет | д.ф.-м.н., профессор, профессор кафедры радиофизики и электроники | clibph@ yandex.ru |
| Мушин Федор Юрьевич | Оренбургский государственный университет | лаборант-исследователь Центра коллективного пользования «Институт микро- и нанотехнологий» | fedor.mushin@yandex.ru |
Всего: 3
Ссылки
Zhang L., Miao G., Zhang J., et al. // Micromachines. - 2019. - V. 10. - P. 442. - DOI: 10.3390/mi10070442.
Shehata N., Kandas I., Samir E. // Nanomaterials. - 2020. - V. 10. - P. 314. - DOI: 10.3390/nano10020314.
Chen X., Lan J., Liu Y., et al. // Biosens. Bioelectron. - 2018. - V. 102. - P. 582. - DOI: 10.1016/j.bios.2017.12.012.
Kim K.-H., No Y.-S. // Nano Convergence. - 2017. - V. 4. - P. 32. - DOI: 10.1186/s40580-017-0128-8.
Chubchev E.D., Nechepurenko I.A., Dorofeenko A.V., et al. // J. Opt. Soc. Am. B. - 2020. - V. 37. - P. 2732. - DOI: 10.1364/JOSAB.396739.
Kang T., Choi W., Yoon I., et al. // Nano Lett. - 2012. - V. 12. - P. 2331. - DOI: 10.1021/nl3002414.
Zhang Z., Fang Y., Wang W., Chen L. // Adv. Sci. - 2016. - V. 3. - P. 1500215. - DOI: 10.1002/advs.201500215.
Балыкин В.И. // УФН. - 2018. - Т. 188. - С. 935. - DOI: 10.3367/UFNr.2017.09.038206.
Stockman M.I. // Opt. Express. - 2011. - V. 19. - P. 22029. - DOI: 10.1364/OE.19.022029.
Lozovik Yu.E., Nechepurenko I.A., Dorofeenko A.V., et al. // Laser Phys. Lett. - 2014. - V. 11. - P. 125701. - DOI: 10.1088/1612-2011/11/12/125701.
Нечепуренко И.А., Дорофеенко А.В., Лозовик Ю.Е. // Журнал радиоэлектроники. - 2015. - Т. 12. - С. 1.
Noginov M.A., Zhu G., Belgrave A.M., et al. // Nature. - 2009. - V. 460. - P. 1110. - DOI: 10.1038/nature08318.
Lu Y.-J., Wang C.-Y., Kim J., et al. // Nano Lett. - 2014. - V. 14. - P. 4381 - DOI: 10.1021/nl501273u.
Bergman D.J., Stockman M.I. // Phys. Rev. Lett. - 2003. - V. 90. - P. 027402. - DOI: 10.1103/PhysRevLett.90.027402.
Fedutik Y., Temnov V.V., Schops O., Woggon U. // Phys. Rev. Lett. - 2007. - V. 99. - P. 136802. - DOI: 10.1103/PhysRevLett.99.136802.
Akimov A.V., Mukherjee A., Yu C.L., et al. // Nature Lett. - 2007. - V. 450. - P. 402. - DOI: 10.1038/nature06230.
Baranov D.G., Andrianov E.S., Vinogradov A.P., Lisyansky A.A. // Opt. Express. -2013. - V. 21. - P. 10779. - DOI: 10.1364/OE.21.010779.
Кучеренко М.Г., Мушин Ф.Ю., Чмерева Т.М. // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры: материалы Всеросс. науч.-метод. конф. - Оренбург: ОГУ, 2025. - C. 3368.
Климов В.В. Наноплазмоника. - М.: Физматлит, 2009. - 480 с.
Чмерева Т.М., Кучеренко М.Г., Мушин Ф.Ю. // Квант. электрон. - 2024. - Т. 54. - № 6. - С. 347. - DOI: 10.3103/S1068335624602401.
Вы можете добавить статью