用于全光开关和脉冲激光器的超快等离子体

等离子体在推进纳米光子学方面发挥着至关重要的作用，因为等离子体结构表现出广泛的物理特性，这些特性受益于局部和强化的光与物质相互作用。这些特性在许多应用中得到利用，例如表面增强拉曼散射光谱、传感器和纳米激光器。

除了这些应用之外，等离子体激元的超快光学响应也是一个关键特性，可用于实现跨不同光谱带的光信号切换，这对于先进的光学逻辑电路和电信系统至关重要。

近年来，光开关已成为全光计算和信号处理进步的重要组成部分，其中要求这些光开关器件具有增强的响应速度和调制深度以及宽范围的光谱可调性。

等离子体纳米结构的制造和表征的最新进展刺激了其在光子学领域潜在应用的持续探索。刘教授和他的团队专注于等离子体在光子学中的作用，介绍了超快等离子体材料的最新进展，重点关注全光开关。

通过详细阐述实验和理论方法阐明的超快过程，讨论了等离子体光-物质相互作用和等离子体动力学的基本现象，并全面说明了利用超快等离子体进行全光开关和脉冲激光生成，重点是设备设计和性能。

在这里，他们在第一部分介绍了与在不同等离子体材料和结构中观察到的超快等离子体响应相关的光与物质相互作用，然后说明了为研究等离子体激元超快机制而开发的理论和实验方法。

在本文的以下部分中，他们讨论并总结了基于由贵金属、相变混合材料、导电氧化物和波导制成的等离激元超表面分类的超快等离激元光开关系统，并按光谱带进一步划分可见光和近红外范围。最后一节讨论使用等离子体超快光开关产生超快脉冲激光器。

超快等离子体激元已被广泛用于越来越多的光子学应用。这篇综述文章将作为研究人员通过结合等离子体技术探索光子学新过程的参考文献。