【摘 要】
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微纳结构因大比表面积和光调制等特性被大量用作发光材料光波导[1].亚波长纳米线作光波导时,其倏逝波传输特性可被用来提高表面荧光聚合物包层的激发能量场密度,继而增强
【机 构】
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中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室,上海市长宁路865号,200050
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微纳结构因大比表面积和光调制等特性被大量用作发光材料光波导[1].亚波长纳米线作光波导时,其倏逝波传输特性可被用来提高表面荧光聚合物包层的激发能量场密度,继而增强荧光发射[2-3].本工作研究了不同形貌ZnO纳米线阵列基底对荧光聚合物PPE的荧光增强,实验中水热法制备的ZnO纳米线均具备优异的单晶性、表面平整度和高折射率.图1为不同结构基底上PPE的荧光光谱,表明：1.ZnO纳米线阵列基底提高PPE荧光强度4.5-12.2倍,随纳米线直径减小荧光增强提高；2.ZnO纳米线阵列的垂直取向性明显影响PPE荧光强度,因为作为光波导,ZnO纳米线不但导入激发光而且束缚并轴向导出发射荧光.图2中为同种基底结构在不同入射角度时所对应的荧光光谱,实验结果证明PPE出射光主要沿ZnO纳米线轴向传导.本工作揭示了ZnO纳米线光波导传输特性及纳米线阵列垂直取向性对荧光增强效果的影响,为设计基于纳米线光波导的荧光传感元件提供了实验基础,为纳米线的光学应用提供了新思路.
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