基于空气等离子体的宽带太赫兹脉冲全光时间积分
光学
2022-11-15 v1
摘要
全光计算平台拥有由硅基通道、金属导线或光纤等构成的光子回路。然而，此类固体波导若面对下一代光导引光（LGL）计算方案，则缺乏可逆性与可重构性，该方案设想由光束间动态相互作用驱动的无电路且快速可重构系统。此处，我们提出以无处不在的空气作为可恢复 LGL 信号操控介质，辅以瞬态空气等离子体波导回路。简言之，通过在自由空间中聚焦飞秒激光束，经光致电离产生的空气等离子体丝阵列能够沿其 epsilon-near-zero（ENZ，近零介电常数）区引导太赫兹（THz）脉冲，并具有 1/f 型谱响应。由此实现了宽带 THz 脉冲的时域积分。当泵浦激光依次关断与开启时，该多丝空气等离子体结构分别在纳秒与飞秒内被擦除与重建，允许全光级快速且重复的重新排布。此外，这种基于空气 LGL 的信息处理方式有望为自由空间定向传输 THz 波过程中的全光计算铺平道路，借此可对传输的 THz 信号进行远程控制。
引用
@article{arxiv.2211.06804,
title = {Air-plasma-based all-optical temporal integration of broadband terahertz pulses},
author = {Jia-Yu Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.06804},
year = {2022}
}