Obrovská nelinearita UV hybridních stavů světelné hmoty s polovodičovým vlnovodem s velkou pásmovou mezerou

Schéma struktury polarizonového vlnovodu AlInGaN. Fotografický kredit: Dr. Paul Walker, University of Sheffield

Oblast ultrarychlé nelineární fotoniky se nyní stala předmětem mnoha studií, protože umožňuje mnoho aplikací v pokročilé spektroskopii na čipu a zpracování informací. Posledně jmenovaný vyžaduje zejména optický index lomu vysoce závislý na intenzitě, který dokáže modulovat optické pulsy rychleji než pikosekundové časové stupnice a na submilimetrových stupnicích, které jsou vhodné pro integrovanou fotoniku.

Navzdory obrovskému pokroku v této oblasti v současné době neexistuje žádná platforma, která by poskytovala takové možnosti pro ultrafialový (UV) spektrální rozsah, kde lze širokopásmová spektra generovaná nelineární modulací použít pro nová ultra-rychlá chemická a biochemická spektroskopická zařízení na čipu.

Nyní má mezinárodní tým vědců, včetně EPFL, obrovskou nelinearitu UV hybridních stavů světelné hmoty („excitonové polaritony“) až po pokojovou teplotu ve vlnovodu vyrobeném z AlInGaN, polovodičového materiálu s velkou mezerou za pevnou látkou – dosažená státní světelná technologie (např. bílé LED) a modré laserové diody.

Publikoval v Komunikace s přírodou, studie je spolupráce mezi University of Sheffield, ITMO Saint Petersburg, Chalmers University of Technology, Islandská univerzita a LASPE na Katedře fyziky Fakulty základních věd EPFL.

Vědci použili kompaktní, 100 µm dlouhé zařízení k měření ultrarychlého nelineárního spektrálního rozšíření UV pulzů s nelinearitou 1 000krát větší, než bylo pozorováno u konvenčních UV nelineárních materiálů, což je srovnatelné s ne-UV polaritonovými zařízeními.

Použití AlInGaN je významným krokem k nové generaci integrovaných nelineárních zdrojů UV záření pro pokročilou spektroskopii a měření. „Systém AlInGaN je extrémně robustní a vyzrálá polovodičová platforma, která vykazuje silné excitonické optické přechody až do teploty místnosti v UV spektrálním rozsahu,“ říká Raphaël Butté z EPFL, který se na studii podílel.

Autoři uvádějí: „Nelineární interakce excitonů v našem systému jsou srovnatelné s interakcemi v jiných systémech polaritonových materiálů, jako jsou GaA a perovskity, které však nepracují současně v UV a při pokojové teplotě.“

Odkaz: „Rychlá nelineární ultrafialová pulzní modulace ve vlnovodu AlInGaN Polariton Waveguide, který pracuje při pokojové teplotě“, autor: DM Di Paola, PM Walker, RPA Emmanuele, AV Yulin, J. Ciers, Z. Zaidi, J.-F. Carlin, N. Grandjean, I. Shelykh, MS Skolnick, R. Butté a DN Krizhanovskii, 9. června 2021, Komunikace přírody.
DOI: 10.1038 / s41467-021-23635-6

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Nástroj Nový nástroj určený k podpoře vývoje a vývoje automobilových vozidel

Schematický vnitřní provoz elektrod v palivovém článku և kapacita základních parametrů. Půjčka:Heinz a kol., 2021: Široké používání tradičních vozidel na vodíkový pohon nad tradičními...

Identifikace velmi počátečních kroků, které vedou k rozvoji rakoviny

Konfokální mikrofotografie tenkého střeva myši pomocí technologie Red2Onco. S Red2Onco můžete označit onkogenní mutantní klony (červené klony) a běžné nebo divoké klony (žluté...

Neandertálci a raná moderní lidská kultura koexistovali vedle starších tradic již více než 100 000 let

Výzkum Fakulty antropologie a ochrany na University of Kent zjistil, že jedna z prvních kultur kamenných nástrojů známá jako Acheulean trvala pravděpodobně o desítky...

Snadná věda: co jsou sterilní neutrina?

Sterilní neutrina jsou speciální typ neutrin, který byl navržen k vysvětlení některých neočekávaných experimentálních výsledků, ale nakonec nebyl objeven. Vědci je hledají v...

Newsletter

Subscribe to stay updated.