中的定位。另一方面，发射由于(i)发射体可以衰减至其而在发射波长处发射辐射的光学状态的局部密度；以及(ii )该发射到特定立体角中的自由空间辐射的出耦合的组合效果而被修改。
[0024]光子发射体可以是从包括稀土尚子、染料分子和量子点的组选择的点发射体。原则上，其中激发可以导致光子的发射的任何点发射体可以使用在本上下文中。
[0025]外部能量源可以例如是电子发射体、X射线发射体或伽马射线发射体。原则上，任何外部能量源可以用于激发点发射体，诸如具有足够高的能量的电子、X射线或伽马辐射、热量、电子-空穴对的注入等。电子可以例如由阴极射线管(CRT)发射，X射线和伽马射线可以例如从真空管提供，例如用于X射线的计算机断层扫描术(CT)和用于伽马射线的正电子发射断层扫描术(PET)。
[0026]根据本发明的一个实施例，光子发射体布置在距所述等离子体天线阵列一定距离处使得绝大多数所发射的光子通过包括所述光子发射体和所述等离子体天线阵列的耦合系统发射。当耦合发生在所发射的光子与等离子体天线阵列的混合模式之间时，光子的能量转移到阵列并且所得到的发射的方向由阵列的性质支配。所发射的光到共振模式中的高耦合效率是合期望的。特别地，合期望的是最大化发射体与等离子体混合模式之间的耦合效率。通过足够靠近于等离子体天线阵列来选择性地定位光子发射体，可以增加耦合效率，而不进入到强发射体-天线耦合的状况中。
[0027]为了实现高耦合效率，光子发射体与等离子体天线阵列的一个或多个天线元件之间的距离优选地在5微米以下，更优选地在2微米以下。光子发射体与天线阵列之间的合适距离还可以根据针对折射率修正的有效波长来定义。距离然后可以高达10个有效波长，并且在另一实施例中高达6个有效波长。可替换地或此外，距离可以有利地大于10纳米以便避免猝熄。
[0028]在本发明的一个实施例中，光子发射体可以有利地是波长转换颗粒。光子发射体然后可以充当波长转换层中的波长转换体。这样的颗粒还可以称为磷光体或染料颗粒。
[0029]而且，对于磷光体发射体，除了方向性增强之外，由于发射体的发射频率处的共振，等离子体还提供发射体的增强的激发效率/吸收横截面，这是由于栗浦频率处的共振激发的缘故。
[0030]根据本发明的一个实施例，光子发射体、第一波长转换层和第二波长转换层可以有利地配置和布置成使得由光照设备发射白色光。在许多应用中，合期望的是提供白色光，诸如例如用于一般目的光照。
[0031]在本发明的一个实施例中，第一波长范围可以对应于蓝色光，第二波长范围可以对应于红色光并且第三波长范围可以对应于绿色光。白色光可以通过组合红色、绿色和蓝色来形成。另外，发射蓝色波长范围中的光的发光二极管是公知的并且可以使用常规方法制备。因此，要求波长转换，以将蓝色光的全部或至少主要部分直接转换成白色光，或者将蓝色光转换成红色和绿色光，其然后混合以形成白色光。蓝色光典型地具有在450nm-495nm范围中的波长，绿色光波长在520-570nm的范围中，并且红色光波长在590_740nm的范围中。
[0032]在其中等离子体天线阵列布置在第二波长转换层中并且配置成支持对应于绿色光的共振的情况中，可以实现较高效率，因为部分的蓝色光在到达等离子体天线阵列之前被转换成红色，原因在于相比于具有较长波长的光，等离子体天线阵列的天线元件更容易吸收具有较高频率(即较短波长)的光。因此，较低的吸收损失可以通过首先将部分的蓝色光在其到达包括等离子体天线阵列的层之前转换成红色来实现。
[0033]在其中等离子体天线阵列布置在第一波长转换层中并且配置成支持对应于红色光的共振的情况中，所生成的蓝色光的绝大部分在其首先到达第一波长转换层时转换成红色。由于白色光中的光的大部分属于频谱的红色部分，因此红色光可以通过其中部分的蓝色光转换成绿色的第二波长转换层被成束，由此，可以提供具有高方向性的白色光。另外，通过不包括等离子体天线阵列的非衍射第二层保留红色光。
[0034]根据本发明的一个实施例，第一波长范围可以对应于蓝色光，第二波长范围对应于绿色光并且第三波长范围对应于红色光。
[0035]在其中等离子体天线阵列布置在第二波长转换层中并且配置成支持对应于红色光的共振的情况中，部分的蓝色光在第一波长转换层中转换成绿色。由此，绿色光在第二层中被较少地吸收，这造成较高的效率。因此，从第二波长转换层提供强的成束的红色发射，并且如以上提到的，由于白色光中的光的绝大部分属于频谱的红色部分，因此可以实现白色光发射中的高效率。
[0036]在其中等离子体天线阵列布置在第一波长转换层中并且配置成支持对应于绿色光的共振的情况中，绿色具有最高的流明每光学瓦特并且所获得的空间结构化的绿色发射可以因而在应用中有效地使用。第二波长转换层将仅转换部分的绿色和蓝色，并且维持成束的绿色发射，从而增加效率。红色光(白色光中的光子中的主要成分)不被阵列衍射并且损失减少。
[0037]根据本发明的一个实施例，第一波长转换层可以包括第一周期性等离子体天线阵列，其包括布置在天线平面中的多个单个天线元件，第一等离子体天线阵列配置成支持对应于第二波长范围的频率范围处的等离子体-光子晶格共振，使得从第一等离子体天线阵列发射的光具有各向异性角度分布；并且第二波长转换层可以包括第二周期性等离子体天线阵列，其包括布置在天线平面中的多个单个天线元件，等离子体天线阵列配置成支持对应于第三波长范围的频率范围处的等离子体-光子晶格共振，使得从第二等离子体天线阵列发射的光具有各向异性角度分布。
[0038]两个不同阵列允许红色和绿色光被定向在其中的角度范围的独立控制。可以假定在平坦转换层中生成的光各向同性地发射。进而，在包括等离子体天线阵列的转换层中生成的光将表现出各向异性角度分布。为了产生期望的立体角度的具有正确色点的光，绿色和红色光二者应当以相同的角度范围出耦合。这将仅发生在如果两个不同阵列被设计成独立定制绿色和红色转换层的发射的情况下。具体地，与绿色层组合采用的阵列必须具有比用于定制红色层的发射的阵列略微更短的晶格常数。两个不同晶格的适当设计还将允许绿色和红色光到非常不同的方向上的成束。总结来说，附加金属阵列提供在照明设备中的颜色外观和发射的方向性的设计中的附加自由度。
[0039]当两个等离子体系统堆叠时，人们必须考虑到第二阵列可能衍射来自第一阵列的成束发射，因而第一阵列的角度分布应当顾及到由于第二阵列而将发生的额外角度分布。然而，衍射还可以用于通过形成通过第二阵列对第一射束的衍射而获得的最终期望射束形状来获益，其产生期望的形状。
[0040]在本发明的一个实施例中，其中等离子体天线阵列布置在第一和第二波长转换层二者中，第二波长范围可以对应于红色光并且第三波长范围可以对应于绿色光。将蓝色光的绝大部分在第一层中转换成红色光，其然后通过第二层成束。当配置成具有对应于绿色光的共振频率的第二层中的等离子体阵列具有短于可见光的波长的周期时，在靠近于阵列平面的法线的方向上将不发生红色光的衍射，这造成红色发射在其传播通过第二层时大部分被保留。
[0041 ] 在本发明的一个实施例中，其中等离子体天线阵列布置在第一和第二波长转换层二者中，第二波长范围可以对应于绿色光并且第三波长范围可以对应于红色光。蓝色光的大部分将被转换成绿色光，因为绿色光还用作用于使第二阵列生成红色的栗浦波长。由于大多数光子是绿色的，因此相比于如果利用蓝色光进行栗浦，第二阵列的金属中的损失较少。来自第一波长转换层的绿色光的成束发射可以接着有利地使用在第二波长转换层中以将部分的绿色光转换成红色光，因为栗浦绿色在角度和波长范围中受到限制，这使得优化第二阵列以用于栗浦增强和转换效率更加容易。
[0042]根据本发明的一个实施例，配置成发射绿色光的波长转换介质可以有利地包括YAG:Ce (铈掺杂的钇-铝石榴石)、LuAG:Ce (铈掺杂