Что такое локализация света?

Читая о плазмонных наночастицах, я столкнулся с термином «локализованный свет».

Как можно локализовать свет? Каковы его применения?

Ответы (2)

Я постараюсь дать простой ответ, не вдаваясь в подробности физики. Локализация света — это удержание световой волны таким образом, чтобы она была очень интенсивной в одном конкретном месте. Обычно он быстро исчезает по мере удаления от этого места.

(Обратите внимание, что под «световой волной» я не имею в виду бегущие плоские волны, которые вы использовали бы для описания светового луча; это скорее режим стационарных колебаний.)

Это возникает в контексте плазмонных наночастиц, потому что длины волн поверхностных плазмонов меньше, чем у обычных световых волн той же частоты, что позволяет ограничивать поверхностные плазмоны в еще более узких пространствах.

Есть два основных преимущества, которые приводят к приложениям. Во-первых, ограничение света небольшим пространством позволяет легко манипулировать им, например, подстраивая форму наночастицы.

Во-вторых, ограничение света небольшим пространством также сжимает всю энергию, которую он несет, в это маленькое пространство. Это называется улучшением поля. Затем вы можете выполнять процессы, которые требуют большой напряженности электрического поля (например, нелинейные вещи), не нуждаясь в огромном количестве света для достижения такой напряженности поля.

(Я адаптировал часть этого ответа из введения к своей докторской диссертации. )

Один из способов локализации света — локализация Андерсона в неупорядоченных средах, см. https://en.wikipedia.org/wiki/Anderson_localization . Это тонкий эффект, но он был проверен экспериментально. Теоретическое описание также довольно сложно.