超快等離激元由于具有亞波長局域、局域近場增強(qiáng)等獨特的性質(zhì)，使人們能夠在飛秒時間、納米空間尺度上操縱和控制光子，為實現(xiàn)全光集成，發(fā)展更小、更快和更高效的新型納米光子學(xué)器件提供了一條有效的途徑。它在光計算、光存儲、光催化、納米集成光子學(xué)、光學(xué)傳感、生物標(biāo)記、醫(yī)學(xué)成像、太陽能電池以及表面增強(qiáng)拉曼光譜等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，因而受到物理學(xué)、材料科學(xué)、納米科技等領(lǐng)域研究人員的極大關(guān)注。特別是近年來，隨著超快激光技術(shù)的發(fā)展，使用超快激光照射納米尺度金屬結(jié)構(gòu)所形成的超快等離激元不僅具有傳統(tǒng)等離激元的亞波長空間尺度特性，同時還具有飛秒量級時間尺度特性，這使得在極小時間尺度揭示光與等離激元相互作用機(jī)制以及等離激元演化過程成為可能。而超快等離激元場動力學(xué)演化過程的直接表征與控制則是人們在此方面進(jìn)一步深入研究的前提條件和必要技術(shù)支撐。
　　本書總結(jié)了目前在超快等離激元研究領(lǐng)域中前沿的研究成果和研究手段，基于納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的物理特性，著重對超快等離激元動力學(xué)演化的表征與控制進(jìn)行了細(xì)致的闡述。具體安排如下。
　　□□章，對納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的表面等離激元的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，介紹了等離激元在各個領(lǐng)域的應(yīng)用概況，包括等離激元在太陽能電池、傳感與生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，并對等離激元的實驗表征方法以及超快等離激元動力學(xué)過程及其控制研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹。
　　第□章，介紹了超快等離激元動力學(xué)演化的表征與控制所涉及的相關(guān)理論，包括等離激元激發(fā)的基本理論、等離激元的動力學(xué)過程、等離激元的控制以及光電子輻射過程。
　　第3章，對納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元動力學(xué)過程進(jìn)行了成像研究。本章系統(tǒng)研究了不同偏振方向飛秒激光作用蝶形納米結(jié)構(gòu)的超快等離激元動力學(xué)時間演化過程。此外，對p偏振態(tài)的飛秒激光作用納米線的不同位置以及不同尺寸納米線相對應(yīng)位置的動力學(xué)時間演化過程進(jìn)行了表征。
　　第4章，開展了金石門納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元動力學(xué)過程的表征研究。本章系統(tǒng)研究了p偏振7 fs脈沖寬度的激光作用不同尺寸的金石門納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超快等離激元的動力學(xué)時間演化過程，并模擬計算了寬光譜超快激光照射金石門納米結(jié)構(gòu)的等離激元場分布情況及其時間演化過程。
　　第5章，開展了納米結(jié)構(gòu)中超快等離激元的控制研究。本章系統(tǒng)研究了飛秒激光脈沖的偏振角度對金蝶形納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生等離激元場分布的影響，以及兩束偏振方向相交的飛秒脈沖的時間□□（兩束脈沖的相對位相）對金蝶形納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生等離激元場分布的影響。通過改變飛秒激光脈沖的相位在納米空間、飛秒時間尺度上實現(xiàn)了對金蝶形納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超快等離激元的控制。同時，使用FDTD方法計算了不同偏振角度下蝶形納米結(jié)構(gòu)等離激元的電場分布，進(jìn)一步對兩束相互正交的光場激發(fā)納米結(jié)構(gòu)的等離激元場分布進(jìn)行了研究。
　　在本書編寫過程中，參閱了許多相關(guān)資料，借鑒了很多專業(yè)學(xué)者的研究成果，對此，向他們表示由衷的感謝和敬意。感謝長春理工大學(xué)超快光學(xué)實驗室林景全教授對本書編寫的大力支持，同時，對于本書編寫提供幫助的陶海巖等老師以及同學(xué)表示感謝�！鹾蟾兄x家人對我工作的支持與理解。由于作者能力有限，難免有所疏漏，敬請各位讀者批評指正。