MIM型SPP波导中激发态原子的弛豫IEIL/入=1200nm(a)(b)1↑:3EWTTT100120(d)(a)or小0.880t=20nmL-30nm80Gapplasmon0.660dst=50nmLossywavedsd0.4-Waveguide40L= 50nm40=100nm0.220L=100nm(a)0d1002003004005004008001200160040080012001600Wavelength (nm)d=L/2(nm)Wavelength (nm)发现：MIM波导中SP弛豫占主导。MIMslab间隔减小，或MIMslot厚度减小，群速度和模体积减小，因此弛豫增大。在较宽的波长范围内，MIM波导对弛豫有很大的非共振增强。16Nonresonantenhancement of spontaneous emissioninmetal-dielectric-metal plasmonwaveguidestructures,Y.C.Junetal,PHYSICALREVIEWB78,153111(2008)
16 Nonresonant enhancement of spontaneous emission in metal-dielectric-metal plasmon waveguide structures, Y. C. Jun et al, PHYSICAL REVIEW B 78, 153111 (2008). MIM型SPP波导中激发态原子的弛豫 发现：MIM波导中SP弛豫占主导。MIM slab间隔减小，或 MIM slot 厚度减小，群速度和模体积减小，因此弛豫增大。在较宽的波长范围 内，MIM波导对弛豫有很大的非共振增强
“纳米尺子”激发态分子寿命可做为yosd=15 nm44bpdsDNAFluorophoregnpOR350000000Sampledd=20.1nmObjective59bpBeamsplitter35Laserd=22.4nmDichroic66bpMirorFiteraOJed=27.2nm80bpRPD2PD11d=32.6 nm96bp发现：金纳米小球影响分子辐射和淬灭的过30d=38.1nm程，从而影响分子的寿命。测量分子寿命可112bp以作为纳米尺子。15nm直径的金球在15-7525nm距离范围灵敏度最好。改变金球的直no goldl43径，可以调节量程和灵敏度。Iifetime [ns]17Nanoparticle-Induced Fluorescence Lifetime Modification as NanoscopicRuler:DemonstrationattheSingleMoleculeLevelJ.Seeligetal,Nanoletters,7,685(2007)
17 Nanoparticle-Induced Fluorescence Lifetime Modification as Nanoscopic Ruler: Demonstration at the Single Molecule Level,J. Seelig et al, Nano letters, 7,685 (2007). 激发态分子寿命可做为“纳米尺子” 发现：金纳米小球影响分子辐射和淬灭的过 程，从而影响分子的寿命。测量分子寿命可 以作为纳米尺子。15 nm直径的金球在15- 25 nm距离范围灵敏度最好。改变金球的直 径，可以调节量程和灵敏度
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5.2SPP增强分子荧光的前沿进展SPP发生时，纳米结构附近的巨大近场增益在非线性光学、拉曼光谱、分子荧光、纳米器件、光场囚禁等方面有广泛应用。纳米金属结构附近量子发射体系的讨论中，近场增益和decayrate增益是互相博奔的。基本现象：用SP控制分子和量子点的发光行为；纳米金属颗粒周围的场增强效应，影响荧光强度，寿命以及谱分布；金属纳米颗粒附近的染料分子荧光淬灭、荧光谱变化，及Forster能量传递；单个分子耦合到纳米天线控制辐射方向等。19MolecdlarPlonflerence kogo, gniphics by Uwe Kkenz)
19 SPP发生时，纳米结构附近的巨大近场增益在非线性光学、 拉曼光谱、分子荧光、纳米器件、光场囚禁等方面有广泛应 用。 纳米金属结构附近量子发射体系的讨论中，近场增益和 decay rate增益是互相博弈的。 基本现象：用SP控制分子和量子点的发光行为；纳米金属颗 粒周围的场增强效应，影响荧光强度，寿命以及谱分布；金 属纳米颗粒附近的染料分子荧光淬灭、荧光谱变化，及 Forster能量传递 ；单个分子耦合到纳米天线控制辐射方向等。 5.2 SPP增强分子荧光的前沿进展
Plasmonic结构控制分子荧光的原理图PiasmonMetalGlassFree-spaceemissionFRETS1SolventRelaxation(10-10s)kr-(R9)S1AQka[a]yhVAcEkihvhvTehvhvhy10-15sSoSoFigure2.Plasmoncontrolled emission.Figure1.Free-spaceemission.可以看到：主要从两个方面参与作用，利用表面等离激元近场增益增加吸收，另一方面，通过增加非辐射弛豫控制谱线宽度及激发态寿命。20PlasmonicsinBiologyandPlasmon-ControlledFluorescenceJosephR.Lakowicz，Plasmonics(2006)1:5-33
20 Plasmonics in Biology and Plasmon-Controlled Fluorescence Joseph R. Lakowicz， Plasmonics (2006) 1: 5–33 Plasmonic结构控制分子荧光的原理图 可以看到：主要从两个方面参与作用，利用表面等离激元近场增益增加 吸收，另一方面，通过增加非辐射弛豫控制谱线宽度及激发态寿命