受光學(xué)衍射極限的束縛，基于介質(zhì)材料的光子學(xué)器件的尺寸均在幾百納米以上，制約了微型化光子器件集成密度的進(jìn)一步提高，急需發(fā)展尺度在衍射極限以下的光學(xué)器件來進(jìn)行光信息的傳輸與處理。表面等離子極化激元（Surface Plasmon Polariton, SPP）是存在于金屬表面的特殊電磁場形式，可將光限域在衍射極限以下傳播，其在偏振狀態(tài)、模式體積、色散特性等方面具有獨特的物理性質(zhì)，有利于實現(xiàn)亞波長尺度下的器件集成。然而，全金屬的器件傳輸損耗大且只能作為被動光學(xué)元件，限制了其在功能器件方面的適用范圍。有機(jī)材料具有豐富的光化學(xué)與光物理性質(zhì)，在光學(xué)增益、可控加工等方面表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢，將有機(jī)材料的激子與金屬材料的表面等離子有效結(jié)合，可以同時解決衍射極限的問題與SPP的傳輸損耗問題。 oN `tZ;a  
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　　中國科學(xué)院化學(xué)研究所光化學(xué)重點實驗室趙永生課題組致力于亞波長尺度下光子學(xué)信號調(diào)控方面的研究，在有機(jī)金屬納米復(fù)合材料的可控制備，以及具有特定功能的亞波長光學(xué)器件設(shè)計等方面開展了系統(tǒng)的研究工作。在近期研究中，研究人員設(shè)計了一種有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦/銀納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)，利用光與SPP的耦合實現(xiàn)了激光模式的亞波長輸出（圖1）。用液相生長的方法將銀納米線包埋在單晶鈣鈦礦微米結(jié)構(gòu)中。復(fù)合結(jié)構(gòu)的包埋部分使鈣鈦礦內(nèi)的激光模式能有效的在銀納米線上激發(fā)生成SPPs并在端點以光子的形式輸出，耦合輸出的SPPs模式與鈣鈦礦腔體內(nèi)生的激光模式具有相同性質(zhì)，如模式能量、偏振屬性。改變泵浦方式可實現(xiàn)鈣鈦礦腔體和SPP輸出的激光模式的調(diào)控。在此基礎(chǔ)上，通過在有機(jī)單晶體系中精確調(diào)控激子與表面等離子的相對取向，闡明了激子與SPP之間的耦合過程。相關(guān)研究成果發(fā)表J. Am. Chem. Soc.、ACS Nano上。 GE5@XT