等离激元微腔耦合长波红外量子阱高消光比偏振探测器(特邀)

作者：李志锋; 李倩; 景友亮; 周玉伟; 周靖; 陈平平; 周孝好; 李宁; 陈效双; 陆卫

来源：红外与激光工程, 2021, 50(01): 50-59.

• 等离激元
• 微腔
• 长波红外
• 量子阱红外探测器
• 偏振
• 消光比

长波红外偏振探测器能够大幅提升对热成像目标的识别能力。受制于衍射极限的物理限制,目前的微线栅偏振片型长波红外偏振探测器的偏振消光比基本上只能做到最高10∶1左右。文中采用金属/介质/金属的等离激元微腔结构,将量子阱红外探测激活层相嵌在微腔之中。由于上、下金属之间的近场耦合形成了在双层金属区域的横向法布里-珀罗共振模式,构成等离激元微腔。文中利用微腔的模式选择特性及其与量子阱子带间跃迁的共振耦合,将量子阱子带跃迁不能直接吸收的垂直入射光耦合进入等离激元微腔并转变为横向传播,从而能够被量子阱子带吸收,实现了在长波红外13.5μm探测波长附近偏振消光比大于100∶1的结果。相关工作为发展我国高消光比长波红外偏振成像焦平面提供了全新的物理基础和技术路径。

• 单位
  中国科学院上海技术物理研究所; 红外物理国家重点实验室