+ Đề tài đặt mục tiêu nghiên cứu cơ bản về ảnh hưởng của các tham số cấu trúc lên đặc tính và hiệu năng làm việc của linh kiện quang tử cấu trúc micro và nano sử dụng tinh thể quang tử và cấu trúc nano plasmonic. Các nội dung chính mà đề tài đã thực hiện được như sau:

(i) Nghiên cứu tính chất quang (tuyến tính và phi tuyến) của một số vật liệu (kim loại,
điện m i, bán dẫn) dùng để chế tạo linh kiện quang tử cấu trúc micro và nano: Vật liệu phi
tuyến As₂S₃ sử dụng để chế tạo màng m ng dẫn sóng của linh kiện quang tử lưỡng trạng
thái ổn đ nh; vật liệu Si₃N₄ dùng để chế tạo các bộ lọc quang học vùng khả kiến hiệu suất
cao; vật liệu thủy tinh dùng làm đế của linh kiện quang tử; và một số vật liệu khác;

(ii) Nghiên cứu lý thuyết hiệu ứng cộng hưởng plasmon (dẫn truyền và định xứ) tại bề mặt
cấu trúc nano plasmonic: (i) hiệu ứng cộng hưởng plasmon định xứ bề mặt của các nano
vàng (Au) hình cầu (đơn hạt và cấu trúc mạng) ứng dụng cho quang xúc tác; (ii) hiệu ứng
cộng hưởng plasmon dẫn truyền sử dụng màng m ng kim loại bạc (Ag) trong cấu trúc cách
tử dẫn song song;

(iii) Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của một số linh kiện quang tử cấu trúc micro và
nano trong xử lý th ng tin, cảm biến, chuyển đổi năng lượng quang-điện (pin mặt trời)... sử dụng cấu trúc tinh thể quang tử 1D và 2D. Ưu, nhược điểm của việc ứng dụng hiệu ứng
cộng hưởng plasmon để nâng cao hiệu suất làm việc của linh kiện quang tử cấu trúc micro
và nano;

(iv) Tính toán và mô phỏng để nghiên cứu ảnh hưởng của các tham số cấu trúc lên đặc
tính và hiệu năng làm việc của linh kiện quang tử xử lý thông tin, cảm biến, chuyển đổi
năng lượng quang-điện, sử dụng cấu trúc tinh thể quang tử 1D và 2D và hiệu ứng cộng
hưởng plasmon bề mặt: Kết quả về tính toán và m ph ng linh kiện chọn lọc bước sóng (bộ
lọc quang học) vùng khả kiến sử dụng cấu trúc tinh thể quang tử 2D đã được công bố:

(1) 01 bài báo trên tạp chí IEEE Photonics Journal (tạp chí quốc tế có uy tín) Tập 10, Số 2, Trang 2700208, Năm 2018, với tiêu đề “Efficient color filters based on Fano-like guidedmode resonances in photonic crystal slabs”;

(2) 01 bài báo trên tạp chí Scientific Reports (tạp chí ISI uy tín) Tập 8, Số 16404, Năm
2019, với tiêu đề “Controlling Fano resonances in multilayer dielectric gratings towards
optical bistable devices”;

(v) Tính toán và mô phỏng một số ứng dụng của hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt
trong các linh kiện quang tử phản ứng, pin mặt trời và xử lý thông tin...Kết quả đã được
công bố:

(1) 01 bài báo trên tạp chí IEEE Photonics Journal (tạp chí quốc tế có uy tín) tập 11, số
4, trang 7102411, năm 2019, với tiêu đề là “Giant nonlinear AlGaAs-doped glass photonic
crystal fibers for efficient soliton generation at femtojoule energy”;

(2) 01 bài báo trên tạp chí Communications in Physics (tạp chí quốc gia có uy tín) tập
28, số 2, trang 115-125, năm 2018, với tiêu đề là “Localized surface plasmon resonances
with spherical metallic nanoparticles”;

(3) 01 bài báo trên tạp chí Science and Technology Development Journal - Natural
Sciences (tạp chí quốc gia có uy tín) tập 2, số 4, trang 136-145, năm 2018, với tiêu đề là
“Nâng cao hệ số ph m chất của bộ lọc phổ cộng hưởng Fano vùng khả kiến dựa trên sự giao thoa các mode dẫn sóng lệch pha trong phiến tinh thể quang tử 2D”;

(4) 01 báo cáo tại Hội nghị , hội thảo quốc tế IWAMSN2018 tại Ninh Bình (The 9th
International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology
(IWAMSN2018), ngày 8-11 tháng 11 năm 2018 - Ninh Binh, Vietnam), với tiêu đề là
“Long range surface plasmon resonance for reduced all-optical switching in nonlinear
dielectric grating”;

(5) 01 báo cáo tại Hội ngh Quang học Quang phổ toàn quốc lần thứ 10 (ICPA2018),
ngày 11-15 tháng 11 năm 2018 - Hạ Long, Quảng Ninh, Việt Nam, với tiêu đề "Bộ chọn lọc sóng quang học vùng khả kiến ph m chất cao trên cơ sở giao thoa của hai sóng lệch pha trong phiến tinh thể quang tử hai chiều”;

(6) 01 báo cáo tại Hội ngh Vật lý chất rắn và Khoa học Vật liệu toàn quốc
(SPMS2019), ngày 2-4 tháng 11 năm 2019 - Quy Nhơn, Bình Đ nh, Vietnam, với tiêu đề là “Điều khiển phổ truyền qua của bộ lọc dựa trên sự kết hợp gián tiếp giữa các bộ cộng hưởng thông qua kênh dẫn sóng dạng khe hẹp trong tinh thể quang tử 2D,";

(vi) Chế tạo thử nghiệm một số cấu trúc linh kiện quang tử dựa trên các kết quả tính toán
và m ph ng. Đề tài đã chế tạo thành vi cộng hưởng dạng cầu dựa trên sợi quang pha tạp
Er3+ phát xạ laser.

(vii) Đo đạc và đánh giá các tham số, đặc tính và hiệu năng làm việc của linh kiện và so
sánh với tính toán và mô phỏng Vi cộng hưởng dạng cầu đã được kết nối với cấu hình
bơm/thu tín hiệu lasers từ sợi quang với hai cấu hình đo thuận và đo nghịch. Kết quả đã
được công bố:

(1) 01 báo cáo tại Hội nghị , hội thảo quốc tế ICAMN2019 tại Hà Nội (The 4th
International Conference on Advanced Materials and Nanotechnology, ngày 13-16 tháng 10 năm 2019 - Hà Nội, Việt Nam), với tiêu đề là “Whispering-gallery-mode lasers in Er3+-
doped silica glass microspheres and its integrated with SOI slotted photonic crystal
waveguides”. Kỷ yếu Hội nghị trang 175-179;

(viii) Hỗ trợ đào tạo 02 NCS và từng bươcs đẩy mạnh hợp tác với các Viện nghiên cứu và trường Đại học trong và ngoài nước (Mỹ, Ấn Độ). Hai nghiên cứu sinh tham gia đề tài là
NCS Hoàng Thu Trang và NCS Nguyễn Văn Ân sẽ bảo vệ luận án cấp cơ sở vào đầu năm
2020.

Chế tạo thử nghiệm một số cấu trúc linh kiện quang tử dựa trên các kết quả tính toán và m ph ng. Đề tài đã chế tạo thành vi cộng hưởng dạng cầu dựa trên sợi quang pha tạp
Er3+ phát xạ laser.