Deterministic Spatiotemporal Control of Plasmon Excited by Femtosecond Laser Pulses by Plasmon Response Function

通过等离子体响应函数对飞秒激光脉冲激发的等离子体激元进行确定性时空控制

• 批准号: 23360036
• 负责人: KANNARI Fumihiko
• 金额: $ 12.9万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360036/
• 关键词: 超高速光エレクトロニクス; 局在ﾌﾟﾗｽﾞﾓﾝパルス; 表面プラズモン・ポラリトン; 時空間ﾌﾟﾗｽﾞﾓﾝパルス制御; プラズモンナノ集光制御; 局在プラズモンパルス; 時空間プラズモンパルス制御; 局在プラズモン; 時空間プラズモン制御; フェムト秒レーザー; 近接場顕微鏡; 暗視野顕微鏡; ポラリトン; 時空間制御

When combining metal nanostructures supporting near-field enhancement and surface plasmon polariton (SPP) transport with ultrafast laser technologies, one can demonstrate ultimate spatiotemporal confinement of optical fields. These plasmons can be deterministically controlled by pulse shaping excitation femtosecond laser pulses based on their response functions. In this study, a spectral interferometer with scanning near-field microscopy and a cross-correlation dark-field imaging microscopy were developed to obtain plasmon response functions for local plasmon pulses excited on Au nanostructures, SPP pulse propagation in an Au plasmon waveguide, and SPP pulse nano-focusing on an Au tapered tip. Then, spatiotemporal controllability of ultrashort plasmon pulses excited by pulse shaped femtosecond laser pulses was demonstrated.

当将支持近场增强和表面等离子体激元（SPP）传输的金属纳米结构与超快激光技术相结合时，可以证明光场的终极时空限制。这些等离子体激元可以通过基于其响应函数的脉冲整形激发飞秒激光脉冲来确定性地控制。在本研究中，开发了具有扫描近场显微镜和互相关暗场成像显微镜的光谱干涉仪，以获得金纳米结构上激发的局部等离激元脉冲的等离激元响应函数、金等离激元波导中的SPP脉冲传播以及SPP脉冲纳米聚焦在金锥形尖端上。然后，证明了脉冲整形飞秒激光脉冲激发的超短等离子体脉冲的时空可控性。

项目成果

Control of Femtosecond Surface Plasmon Coupled onto a Gold Tapered Tip and its Nonlinear Emission

耦合到金锥形尖端的飞秒表面等离子体激元的控制及其非线性发射

• 发表时间: 2014
• 作者: Kazuhiro Toma;Yuta Masaki;Kenichi Hirosawa;and Fumihiko Kannari
• 通讯作者: and Fumihiko Kannari

暗視野相関顕微鏡イメージング法を用いたフェムト秒レーザーパルス励起局在ﾌﾟﾗｽﾞﾓﾝ特性計測

暗场相关显微镜成像方法测量飞秒激光脉冲激发局域等离激元特性

• 发表时间: 2013
• 期刊: レーザー研究
• 作者: 大井潤;草場美幸;松石圭一郎;大西秀太郎;原田卓弥;大石裕;神成文彦
• 通讯作者: 神成文彦

Measurement of Plasmon Response Functions of Nanostructures with Femtosecond laser Cross-correlation Microscopy Toward Spatiotemporal Plasmon Control

用飞秒激光互相关显微镜测量纳米结构的等离子体响应函数以实现时空等离子体控制

• 发表时间: 2011
• 作者: J. Oi;S. Onishi;K. Matsuishi;T. Harada;and F. Kannari
• 通讯作者: and F. Kannari

フェムト秒レーザー励起プラズモン場の応答関数計測と決定論的制御

飞秒激光激发等离子体场的响应函数测量和确定性控制

• 发表时间: 2011
• 作者: 神成文彦;大井潤;大西秀太郎;松石圭一郎
• 通讯作者: 松石圭一郎

Control of Ultrafast Localized Plasmon using Response Functions Measured

使用测量的响应函数控制超快局域等离子体激元

• 发表时间: 2014
• 作者: Y. Masaki;M. Kusaba;K.Toma;and F. Kannari
• 通讯作者: and F. Kannari