Reconfigurable Plasmofluidic Lenses 

Yongmin Liu, 1,2 Chenglong Zhao,3 Yanhui Zhao,3  Nicholas Fang 4 and Tony Jun Huang3 

 1Department of Mechanical and Industrial Engineering, Northeastern University 2Department of Electrical and Computer Engineering, Northeastern University 3Department of Engineering Science and Mechanics, Penn State University, 

4Department of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology

Photonics: high speed, but limited in size due to the diffraction limit

modulator

source filter

waveguide

splitter

lens

2 

Electronics: high packing density, but limited in speed

M. L. Brongersma and V. M. Shalaev, Science 328, 440 (2010) 

Plasmonics: Bridging Nanoelectronics and Photonics

Various Plasmonic Devices

3 

plasmonic source plasmonic lens plasmonic bend

Y. M. Liu et al., Nano Lett. 12, 4853 (2012)  T. Zentgraf*, Y. M. Liu* et al., Nature Nanotech. 6, 151 (2011) 

4 

Tunable Plasmonic Devices

Combining plasmonics with microfluidics enables reconfigurable plasmofluidic devices for multiple functionalities

Nature Photonics 3, 55 (2009); Nano Lett. 9, 897 (2009); Nature Photonics, 4, 107 (2010)

5 

Reconfigurable Plasmofuidic Lenses

10 m

C. L. Zhao*, Y. M. Liu* et al., Nature Comm. 2305 (2013) 

6 

Functions of the Plasmofuidic Lens

7 

Divergence of SPPs

8 

20 m

Focusing and Collimation of SPPs

C. L. Zhao*, Y. M. Liu* et al., Nature Comm. 2305 (2013) 

9 

Non-spherical Surface Bubbles

Polystyrene bead

10 

Non-spherical Surface Bubbles (cont’d)