Новости

Mar 29, 2023

Когерентный фонон

7 марта 2023 г. Эта статья

7 марта 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Чжан Наньнань, Китайская академия наук

Используя сверхбыструю технологию обнаружения накачки с временным разрешением, исследователи под руководством профессора Шэн Чжигао из Хэфэйского института физических наук (HFIPS) Китайской академии наук реализовали модуляцию двойного лучепреломления на частоте гигагерца (ГГц), индуцированную сверхбыстрыми когерентными фононами в титанате стронция. (SrTiO3) кристаллы.

По словам исследователей, рабочая частота оказалась намного выше частоты среза имеющихся в продаже фотоупругих модуляторов.

Исследование было опубликовано в журнале Advanced Science.

Специальный материал с двойным лучепреломлением может формировать свет. Фотоупругий модулятор, основанный на технологии модуляции двойного лучепреломления, является одним из основных компонентов современной оптической технологии. В настоящее время большинство фотоупругих модуляторов используют механическое напряжение, создаваемое пьезоэлектрическими материалами, для возбуждения фотоэластичных кристаллов для достижения модуляции двойного лучепреломления, а их рабочая частота ограничена резонансной частотой фотоупругих/пьезоэлектрических кристаллов, которая обычно составляет порядка килогерца (кГц). . Поэтому существует острая необходимость в разработке двулучепреломляющих материалов и методов модуляции с рабочей частотой ГГц.

«Мы обнаружили гигагерцовый эффект оптического двойного лучепреломления, индуцированный сверхбыстрыми когерентными фононами в кристаллах перовскита SrTiO3, и оптически манипулировали им», — рассказал Шэн Чжигао, автор исследования, — «используя сверхбыструю систему накачки-зонда в нашей магнитооптической лаборатории с сильным магнитным полем». ."

Во-первых, они использовали сверхбыстрые лазерные импульсы для генерации когерентных акустических фононов с низким затуханием в гетероструктуре преобразователь/SrTiO3.

После проверки ряда материалов они обнаружили, что тонкие полупроводниковые пленки LaRhO3 в качестве преобразователей могут обеспечить относительно высокую эффективность фотон-фононного преобразования энергии.

Затем в оптимизированной гетероструктуре обнаружено, что сверхбыстрые когерентные акустические фононы могут вызывать оптическое двойное лучепреломление с частотой ГГц в чувствительных к напряжению кристаллах SrTiO3.

Кроме того, исследователи реализовали оптическое манипулирование когерентными фононами и их индуцированное двулучепреломление в ГГц, используя метод двойной накачки.

Это открытие раскрывает механизм сверхбыстрой оптической модуляции двойного лучепреломления и обеспечивает техническую основу для применения высокочастотных акустооптических устройств в ГГц диапазоне.

Больше информации: Тао Сан и др., Когерентное индуцированное фононами гигагерцовое оптическое двойное лучепреломление и его манипулирование в SrTiO 3, Advanced Science (2023). DOI: 10.1002/advs.202205707

Информация журнала:Передовая наука

Предоставлено Китайской академией наук