Недавно Государственная ключевая лаборатория лазерной физики в сильном поле Шанхайского института оптики и точного машиностроения (SIPM) Китайской академии наук (CAS) добилась прогресса в исследовании сверхбыстрого фотоуправления графеном для генерации остаточного тока. Соответствующие результаты исследования опубликованы в журнале Optics под заголовком «Остаточный ток под комбинированным воздействием фазы огибающей несущей и чирпа: фазовый сдвиг и усиление пика». Результаты были опубликованы в Optics Express.
Оптические токи, управляемые полем, с возможностью высокоскоростной обработки сигналов, являются важной областью развития световолновой электроники. Для соответствующих исследований было использовано множество материалов, среди которых графен уникален своим слабым экранирующим эффектом, высоким порогом повреждения и высокой подвижностью носителей. Глубокое понимание и точное управление транспортом носителей заряда в графене является важной основой для разработки сверхбыстрых оптоэлектронных устройств на уровне битов герца. Одновременно изменяя фазу огибающей несущей (CEP, φ) и скорость линейного чирпа ( ) линейно поляризованного движущего светового поля, исследователи обнаружили, что изменение остаточного тока демонстрирует фазовый сдвиг и усиление пика (рис. 1), а также что фазовый сдвиг можно рассматривать как результат сопротивления разной степени чирпа.
Достижения в управлении генерацией фототока путем облучения графена фемтосекундным лазером с периодичностью в несколько циклов в SIPO
Рис. 1. Плотности остаточного тока при совместном воздействии CEP и чирпа, A, B и C соответствуют максимальным плотностям остаточного тока при различных скоростях чирпа.
Сравнивая остаточные токи, интегрированные по импульсу kx вдоль направления поляризации лазера в трех случаях A, B и C, обнаружено, что усиление в основном происходит вблизи двух положительных основных пиков (рис. 2в), а двух Для анализа выбраны точки P1 и P2 (рис. 2б). На основе относительных сил связи зон и эволюции образования электронов в зоне проводимости с течением времени (рис. 3) обнаружено, что с увеличением частоты чирпа движение электронов смещается от интерференции Ландау-Цинера-Штюкельберга. доминирование доминирования многофотонной интерференции, т. е. взаимодействие света с графеном постепенно трансформируется из непертурбативного в пертурбативное. перешел к пертурбативному типу. Таким образом, результаты совместного взаимодействия могут помочь найти подходящие параметры для изучения управления переходами состояний и электронной динамики. Эти исследования способствуют развитию обработки сигналов оптических частот и приложений оптоэлектронных интегральных устройств.
Прогресс в управлении генерацией фототока из графена, облученного фемтосекундным лазером с периодичностью в несколько циклов в SIPM
Рис. 2 (a) и (b) Изготовление проводящей зоны для случаев B и C, (c) Остаточный ток, интегрированный по импульсу kx вдоль направления поляризации лазера.
Прогресс в управлении генерацией фототока в графене, облученном фемтосекундным лазером с меньшим количеством циклов при SIPM.
Рис. 3 (а) Эволюция относительной силы связи зон (t) и образования электронов ρ(t) в зоне проводимости при P1 во времени в случаях A, B и C, (d) Схема многофотонной интерференции
