Äskettäin Kiinan tiedeakatemian (CAS) Shanghain optiikka- ja tarkkuuskoneiden instituutin (SIPM) osavaltion intensiivisen kentän laserfysiikan laboratorio on edistynyt grafeenin ultranopean valoohjauksen tutkimuksessa jäännösvirran tuottamiseksi. Aiheeseen liittyvät tutkimustulokset on julkaistu Optiikassa, otsikolla "Jäännösvirta kantoaallon verhokäyrän vaiheen ja sirun yhteisvaikutuksessa: vaihesiirtymä ja huipputehostus". Tulokset julkaistiin Optics Expressissä.
Optiset kenttäohjatut virrat, jotka mahdollistavat nopean signaalinkäsittelyn, ovat tärkeä kehitysalue valoaaltoelektroniikassa. Aiheeseen liittyvässä tutkimuksessa on käytetty monia materiaaleja, joista grafeeni on ainutlaatuinen heikon suojausvaikutuksensa, korkean vauriokynnyksensä ja suuren kantajan liikkuvuuden vuoksi. Grafeenin kantajakuljetuksen syvällinen ymmärtäminen ja tarkka manipulointi on tärkeä perusta ultranopeiden optoelektronisten laitteiden kehittämiselle beat-hertz-tasolla. Vaihtelemalla samanaikaisesti lineaarisesti polarisoidun ajovalokentän kantoaallon verhokäyrän vaihetta (CEP, φ) ja lineaarista sirkutusta ( ) tutkijat havaitsivat, että jäännösvirran vaihtelu osoittaa vaihesiirtoa ja huipputason vahvistumista (kuva 1) ja että vaihesiirtymä voidaan nähdä eri sirkutusasteiden vastustamisen seurauksena.
Edistystä valovirran muodostuksen manipuloinnissa säteilyttämällä grafeenia muutaman syklin femtosekundin laserilla SIPO:ssa
Kuva 1 Jäännösvirrantiheydet CEP:n ja chirp:n yhteisvaikutuksen alaisena, A, B ja C vastaavat maksimaalisia jäännösvirrantiheyksiä eri chirp-nopeuksilla
Vertaamalla liikemäärän kx integroimia jäännösvirtoja pitkin laserpolarisaation suuntaa kolmessa tapauksessa A, B ja C, havaitaan, että vahvistuminen tapahtuu pääasiassa lähellä kahta positiivista päähuippua (kuva 2c) ja kahta P1:n ja P2:n pisteet valitaan analysoitavaksi (kuva 2b). Suhteellisten vyöhykkeiden kytkentävoimakkuuksien ja elektronien valmistuksen kehityksen johtavuuskaistalla ajan myötä (kuva 3) perusteella havaitaan, että sirkutusnopeuden kasvaessa elektronien liike siirtyy Landau-Zener-Stückelbergin häiriöstä. dominanssi monifotoniinterferenssidominanssiksi, eli valon vuorovaikutus grafeenin kanssa muuttuu vähitellen ei-häiriöisestä häiritseväksi. siirtynyt häiritsevään tyyppiin. Siten yhteisvuorovaikutustulokset voivat auttaa löytämään sopivia parametreja tilasiirtymien ohjauksen ja elektronisen dynamiikan tutkimiseen. Tämä tutkimus edistää optisten taajuuksien signaalinkäsittelyn ja optoelektronisten integroitujen laitesovellusten kehittämistä.
Edistystä fotovirran syntymisen manipuloinnissa grafeenista, joka on säteilytetty muutaman syklin femtosekunnin laserilla SIPM:ssä
Kuva 2 (a) ja (b) Johtava kaistan valmistus tapauksille B ja C, (c) Jäännösvirta integroituna momentilla kx laserin polarisaatiosuuntaa pitkin.
Edistystä fotovirran syntymisen manipuloinnissa grafeenissa, joka on säteilytetty femtosekundisellä laserilla vähemmällä jaksoilla SIPM:ssä.
Kuva 3 (ac) Suhteellisen kaistan kytkentävoimakkuuden (t) ja elektronien muodostuksen ρ(t) kehitys johtavuuskaistalla kohdassa P1 ajan myötä A:n, B:n ja C:n tapauksissa, (d) Monifotonihäiriön kaavio
