1. Coherent two-beam steering of delocalized nonlinear photoluminescence in a plasmon cavity
- Author
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Florian Dell’Ova, Diana Shakirova, Yoann Brulé, Laureen Moreaud, Gérard Colas-des-Francs, Erik Dujardin, Alexandre Bouhelier, Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Université de Bourgogne (UB)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ITMO University [Russia], Groupe NanoSciences (CEMES-GNS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-15-IDEX-0003,BFC,ISITE ' BFC(2015), ANR-20-CE24-0001,DALHAI,Conception par intelligence artificielle hybride d'ALU plasmonique(2020), ANR-17-EURE-0002,EIPHI,Ingénierie et Innovation par les sciences physiques, les savoir-faire technologiques et l'interdisciplinarité(2017), and European Project: PO FEDER-FSE Bourgogne 2014/2020
- Subjects
[PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics] ,Atomic and Molecular Physics, and Optics - Abstract
International audience; We aim at controlling the spatial distribution of nonlinear photoluminescence in a shaped micrometer-size crystalline gold flake. Interestingly, the underlying surface plasmon modal landscape sustained by this mesoscopic structure can be advantageously used to generate nonlinear photoluminescence (nPL) in remote locations away from the excitation spot. By controlling the modal pattern, we show that the delocalized nonlinear photoluminescence intensity can be redistributed spatially. This is first accomplished by changing the polarization orientation of the pulsed laser excitation in order to select a subset of available surface plasmon modes within a continuum. We then propose a second approach to redistribute the nPL within the structure by implementing a phase control of the plasmon interference pattern arising from a coherent two-beam excitation. Control and engineering of the nonlinear photoluminescence spatial extension is a prerequisite for deploying the next generation of plasmonic-enabled integrated devices relying on hot carriers.
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- 2022
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