近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所應用光學國家重點實驗室的吳一輝課題組為了解決納米吸收結構對于入射角度的影響，提出了一種新型的全向偏振無關吸收結構。相關研究成果發(fā)表在Optics Express（DOI：10.1364/OE.23.00A413）上。

　　由于超常吸收納米結構在光電探測器和光伏電池等領域的潛在應用引起強烈關注。目前，納米吸收結構主要集中于超材料結構，但是超材料實現(xiàn)完美阻抗匹配對于目前的納米加工技術提出了嚴峻挑戰(zhàn)。為了克服吸收結構對于結構參數(shù)敏感的缺點，在前期研究工作中曾經(jīng)提出一種基于導摸共振原理的新型納米結構。盡管能夠取得99.16%的吸收率，但是導摸共振的存在使得該種結構對于入射角度比較敏感。近日，該課題組在上述工作的基礎上提出了一種偏振無關全向吸收的新型納米結構。該種結構主要是在金屬基底上的亞波長金屬光柵內(nèi)填充高折射率的介質來提高有效折射率。通過理論分析可知，該種超常吸收源于表面等離子激元耦合腔模。該結構對TE和TM偏振均具有很高的吸收效率，并且在入射角度<60°的情況下吸收率大于90%。通過調(diào)節(jié)金屬光柵的高度吸收峰可實現(xiàn)可見光波段吸收波長的線性調(diào)節(jié)，且吸收率保持在99%以上。未來在集成光電探測器、太陽能電池等方面具有廣泛的應用前景。

　　該項研究工作得到了國家“863”項目、國家重點基金等課題的支持。

納米光學吸收結構示意圖