Design and fabrication of resonant nanoantennas on chalcogenide glasses for nonlinear photonic applications

Optik nanoantenler rezonans durumlar nda elektromanyetik dalgalar dalga boyundan daha k ücçük hacimlere yo ğunla şt ıran metal nanopar çacı klard ır. Biyolojik ve kimyasal algı lamar, tek molek ul spektroskopisi, ışı k üretimi ve y önlendirilmesi gibi uygulama alanları vardı r. Plazmonik rezonant nanoantenlerin son derece iyi elektromanyetik alan y ükseltgeme özelli ği ile kalkojen camları n y üksek optik do ğrusal olmayan indisi bulunması özelli ğini birle ştirmek d üşük e şik de ğerli geni ş bantlı ışığı n dalga boyunun altın da çip öl çe ğinde üretilmesine imkan tan ıyor. Plazmonik nanoyap ılarda d üşük pompalama g üc ü ile yeni frekans üretilmesi kompakt ışı k kaynakları üretilmesinin ön ün ü a çarak tek molek ül spektrokopisi, optik sinyal i şleme ve geni ş bant lazerler gibi uygulama alanları bulabilir. Do ğrusal olmayan optik fenomenlerin d üşük e şik de ğerlerde ba şlatı lması i çin nanoanten-kalkojen cam sistemleri önerdik. Bu ama çla "fi nite diff erence time domain" (FDTD) sim ulasyonları marifetiyle antenlerin boyut ve şekillerini altta sı n ve ortamı n kı rı lma indisine g ore optimize ettik. Antenlerin yakı n çevresinde rezonans davran ışlar ve optik olarak y üksek nanlineeriteye sahip kalkojen camı n do ğrusal olmayan tepkisi incelendi. Rezonans durumda altı n çubuk ve As2Se3 cam aras ında olu şan g üçl ü alan birikimi 3W/ m2 gibi d üşük e şik de ğerinde üçünc ü harmonik olu şumunun e şlik etti ği, gelen ışı k etraf ında tayfsal geni şlemenin ba şlang ıcı nı tetikliyor. Bununla birlikte, tasarlanan yapı lar elektron ışı n litografi si ve kimyasal y öntemler kullanarak ürettik. Ayrı ca, her üretim basama ğı n bir dizi deney sonucunda optimize ettik. Üretim basamakları ilgili SEM g ör ünt üleri verilerek a çı kland ı.