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纳米光学天线的应用前景

已有 3564 次阅读 2015-3-17 20:57 |个人分类:天线|系统分类:博客资讯|关键词:纳米光学天线| 纳米光学天线


         纳米光学天线的应用前景

                    都世民

等离子元光子学是纳米光子学的重要组成部分,是近年来研究十分活跃的一门新兴光学分支,有着广阔的应用前景。如何在纳米尺度上利用等离元的有效调控,实现电光转换以及光学信息的产生、放大和检测,是富有挑战性的科学技术问题。

纳米光学天线的应用研究主要集中在以下诸多领域:

A   开发新一代数据存取设备

B.  食品安全评估

C.  大气污染物鉴定

D.  活体检测;

   如活体成像、细胞跟踪、生物检测以及光热治疗等。

E.  癌症的快速诊断和治疗 

   如对癌胚抗原(CEA)的超灵敏检测.

F.  集成光学生物传感器

G.  增强自发光辐射特性;

   用由金制成的外部天线,使铟镓砷磷(InGaAsP)制成的纳米棒的自发光辐射增        强了115倍。

H.  显微成像

  高聚光性的纳米光学天线突破了激光超衍射极限,用在显微成像上.

I.  纳米光电集成

  将光学天线引入到光刻技术,成本低,又不受衍射极限的限制,还可以采用长波长的可见光来照明标准的光敏层,制作出亚波长尺寸的结构。

J.  光源制作

  纳米天线让可见光任意转弯, 有望设计成高效量子单光子源。

K.  短距离通信

L.  检测毒品和爆炸物 

纳米天线可以识别这些化学成分,从而确定毒品和爆炸物的特定类型。

M.  用于激光雷达

   激光雷达的性能等

N.  太阳能光电转换 

能捕获超过90%的红外光和可见光能量是一种电磁能收集器

O.   提供热源

    用具有内凹型结构的金属钯纳米材料,通过降低结构对称性和增大颗粒尺寸,使其能够在可见光宽谱范围内吸光,吸光后的光热效应足以为有机加氢反应提供热源。纳米结构的尖端棱角处具有超强的聚光能力从而产生局部高温提供热源

P.   增加LED的效率

用金子塔形的纳米天线可能增加LED的效率

R.  高分辨率全息摄影术

 以色列科学家一种小型金属纳米天线芯片以及一种相适应的全息算法,可以检测一束光波的“相图”。发明一种全新的全息摄影术,允许新设计的全息图复制图案的深度,不再需要图像重制。成功形成了高分辨率全息图,可以从任何方向投影。这项技术还可以应用于科学研究、安全、医学、工程等领域以及实现娱乐目的。

如上所述,纳米光学天线的应用范围与先前的射频天线、微波天线和毫米波天线的应用范围有不同之处。自麦克斯韦提出电磁理论至今,电磁波无处不在,找一个电磁波静区是很困难的事情。如今纳米技术的出现,纳米光学天线的诞生和型式的多样化,它预示了应用前景十分广阔,值得倍加关注!

 




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