等离子体聚光结构和谐振结构可以将光耦合到亚波长区域内，突破传统光学衍射极限。光场在纳米尺寸有源区的增强和限制可以提供等离子探测器高速、低暗电流和低功耗的特性。然而等离子体探测器小的有源区也会导致很大的光功率损耗，已报道的器件的响应率不超过0.28 A/W，等离子体探测器的应用亦需要明显的响应率提升。

武汉光电国家实验室（筹）光电子器件与集成功能实验室博士生郭敬书、吴志维，硕士生李媛在赵彦立老师的指导下，提出一种利用等离子体布洛赫波的周期结构等离子体探测器，该器件可将光聚焦到纳米有源区中。FDTD仿真结果显示优化器件可以实现1550 nm波长的74%的光吸收效率和0.74 A/W的响应率。这种面心结构设计可以实现较大的有源区-光源面积比，这有利于高光吸收率，因此该高效的光谐振结构有较强的聚光性能。器件的3dB带宽计算不低于140 GHz，且纳米有源区可以实现低噪声，低电容和低功耗，远场分析证实器件与光纤也可以高效耦合。我们通过调节器件参数实现O-U波段的工作波长调节，响应率谱带宽足够高，因此制作容差较好。该设计可以适用于三五族材料或者四族材料，我们认为这种设计在提升等离子体探测器光吸收率方面有显著的成效，可以推动等离子体探测器的实际应用。

2016年8月8日，该研究工作“Design of plasmonic photodetector with high absorptance and nano-scale active regions”(具有高光吸收效率和纳米尺寸有源区的等离子探测器设计）发表在Optics Express (Vol. 24，No. 16，pp. 18229-18243, 2016)上。

该研究得到了国家重大科技成果转化项目、武汉光电国家实验室主任基金以及华为创新研究计划等项目的资助。

器件结构示意图： (a) 总视图; (b) 俯视图; (c) 单元结构; (d) x-z平面截面图。