纳米集成光学器件及纳系统技术

张彤，东南大学电子科学与工程学院教授，博士生导师。2005年入选 “新世纪优秀人才支持计划”，主要研究领域包括等离激元学、纳米光子学、微纳光电集成器件及系统、光学惯性传感器件技术等领域。2007年3月至2008年2月作为“华英学者”前往美国哈佛大学应用科学学院(SEAS)纳米光子学实验室访问学习一年，期间主要从事等离激元学方面的研究工作。是国内较早开展表面等离激元研究的学者之一，并在该领域取得了较为丰富的研究成果。围绕金属表面等离激元波导的亚波长光传输特性，高局域光强密度特性等，提出了多种具有显著创新意义的新器件和新波导结构，在金属纳米光学材料及薄膜的可控制备和光学特性方面开展了众多研究，报道了多种纳米材料合成技术，如纳米树枝、纳米链等，研究了金属等离激元功能薄膜的化学自组装制备技术，并应用在光伏、光学传感等领域。研究成果发表在国际光子学领域的高水平学术期刊上，并多次被国际同行引用和评价。 先后承担国家自然科学基金项目、 博士点基金项目、国防创新项目、国防预先研究项目、预研基金项目、国防863项目等共20余项科研项目。发表论文50余篇，授权美国发明专利4项，授权中国发明专利25项，授权中国实用新型专利近10项。

第一章 导波光学基础 1.1 电磁波的传导 1.1.1 光的反射、折射 1.1.2 波动方程 1.1.3 导波模式理论 1.2 模式耦合理论 1.2.1 导模耦合 1.2.2 辐射模与导模的耦合 1.3 光学衍射极限 第二章 纳米光波导及器件应用 2.1 波导的光学衍射极限 2.2 纳米光波导的特性 2.2.1 表面等离极化激元波导 2.2.2 混合模式的表面等离激元波导 2.2.3 纳米狭缝波导 2.2.4 高折射率差介质纳米光波导 2.2.5 亚波长光栅波导 2.3 结论 第三章 纳米结构中的谐振效应 3.1 纳米尺度的谐振与散射效应概述 3.1.1 纳米尺度的谐振效应 3.1.2 纳米结构中的散射、吸收和消光 3.2 局域表面等离激元共振 3.2.1 金属的介电系数模型 3.2.2 表面等离激元纳米结构中的散射、吸收和消光 3.2.3 表面等离激元局域场增强效应 3.3 表面等离激元晶格共振 3.4 磁谐振介质纳米结构 第四章 超材料 4.1 左手材料 4.1.1 左手材料的基本概念 4.1.2 左手材料的典型特性 4.1.3 左手材料的光学应用 4.2 超表面 4.2.1 超表面的基本概念 4.2.2 超表面的光学理论 4.2.3 超表面的光学应用 第五章 表面等离激元增强的光与物质相互作用 5.1 近场局域效应 5.1.1 基本原理 5.1.2 表面等离激元增强发光 5.1.3 表面等离激元增强的拉曼效应 5.2 光热效应 5.2.1 表面等离激元微纳结构与光子相互作用的物理过程 5.2.2 光热效应 5.3 热电子效应 5.4 总结与展望 第六章 纳米集成光学器件工艺方法 6.1 薄膜制备工艺 6.1.1 真空蒸发沉积技术