[发明专利]一种表面等离激元激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于银纳米线对法布里珀罗腔的表面等离激元激光器，其特征在于：所述激光器基于银纳米线对法布里珀罗腔技术，激光器包括单晶的银纳米线对、增益介质以及超光滑金属膜，超光滑金属膜上设有隔离层，增益介质设置于隔离层上，单晶的银纳米线对分别设置于增益介质的两侧，使得银纳米线对和超光滑金膜构成复合结构的表面等离激元共振腔，提供强电场束缚以及定向散射特性。

2.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线对法布里珀罗腔的表面等离激元激光器，其特征在于：所述单晶的银纳米线对是通过微纳操控手臂定向转移组装单根银纳米线制成。

3.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线对法布里珀罗腔的表面等离激元激光器，其特征在于：所述增益介质为半导体纳米线。

4.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线对法布里珀罗腔的表面等离激元激光器，其特征在于：所述增益介质为可见到近红外波段的任意半导体材料。

5.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线对法布里珀罗腔的表面等离激元激光器，其特征在于：所述增益介质为以气-液-固生长机制生长的镓砷/铟镓砷多量子盘纳米线。

6.根据权利要求5所述的一种基于银纳米线对法布里珀罗腔的表面等离激元激光器，其特征在于：所述镓砷/铟镓砷多量子盘纳米线的直径和长度分别为200nm和2μm。

7.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线对法布里珀罗腔的表面等离激元激光器，其特征在于：所述增益介质为机械法剥离的单层二维材料，所述单层二维材料的厚度为0.8nm，长度和宽度为20×20μm²。

8.根据权利要求1所述的一种基于银纳米线对法布里珀罗腔的表面等离激元激光器，其特征在于：所述超光滑金属膜结合热蒸镀和模板剥离法制成，超光滑金属膜被配置成1μm²范围内Ra＝0.25nm。

9.根据权利要求8所述的一种基于银纳米线对法布里珀罗腔的表面等离激元激光器，其特征在于：所述银纳米线的直径和长度分别为100-400nm和10-40μm；超光滑金属膜厚度为50nm，长度和宽度为2×2cm²。

10.一种制备权利要求1-9任一项所述一种表面等离激元激光器的方法，具体制备方法步骤如下：

S1:使用模板剥离法在SiO2/Si衬底上制备超光滑金属膜；

S2:采用原子层沉积技术在机械剥离的超光滑金属膜上沉积Al2O3隔离层；

S3:将增益介质转移到具有隔离层的超光滑金属膜上；

S4:使用百纳米级钨丝探针将两根银纳米线依次转移到增益介质的两侧，构成含有表面等离激元共振腔的激光器。