Exciton-polariton 参数散射激光在时间域的直接观察与光学操控
光学
2025-11-04 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
Exciton-polariton 的混合光-物质特性导致了独特的极化参数散射（PPS）过程，这为极化子量子器件的前沿应用提供了可能。然而，由于散射瓶颈和极化子多体系统中快速去相干效应，稳定激发和相干光学操控 PPS 仍具有挑战性。本研究首先报告了在室温下观察到非色散 intermode PPS 激光并实现光学放大。通过两光子吸收（TPA）方案激发强耦合纳米带平面微腔的特定极化分支，以近红外（NIR）飞秒激光实现共振激发，刺激非色散的信号态和 idler 态。角分辨色散图清晰揭示了在不同激发功率下泵浆态、信号态和 idler 态的演化。基于我们自构建的超快飞秒共振光学触发装置，实现了对信号态的选择性增强和调制。此外，动态测量非线性信号态增强过程显示亚皮秒响应时间（0.4ps），确认其用于超快光学操控的潜力。我们的工作为探索 TPA 驱动的 PPS 激光提供了平台，并为基于极化子的光电子器件提供了新的光学调制途径。
引用
@article{arxiv.2511.00373,
title = {Direct Observation and Optical Manipulation of Exciton-polariton Parametric Scattering Lasing in Temporal},
author = {Junxing Dong and Si Shen and Jingzhuo Wang and Lisheng Wang and Yifan Zhang and Huashan Li and Xianghu Wang and Wei Gao and Yongzheng Fang and Hai Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.00373},
year = {2025}
}