快速GaN声子-光子极化子的增强拉曼散射

传播于晶体内部的声子-光子极化子在以相当高（类光子）速度和可调谐频率/波长的远红外波段传递信息（通过声子）具有可能性。然而，从声子-光子极化子的拉曼散射截面来看，声子和光子的优势似乎相互排斥。要么声子-光子极化子是快速的（类光子）但难以被晶格支持（非声子样），要么被晶格充分支持（由高拉曼效率表明）但较慢（非类光子）。目前正在寻找一种最佳声子-光子耦合，以实现六方GaN中靠近的前向拉曼散射，通过平行晶体面与平行晶体面的内平面 c 轴。两种可达声子，即普通A1和E1声子，加上两种折射率，即普通和奇异折射率，产生了各种声子-光子极化子候选者。值得注意的是，在完美的前向拉曼散射以及入射（沿c轴）和散射光的交叉偏振下，整体上将晶体中转移波矢量最大化于最小散射角的情况下，激活了一种来自E1色散进入深类光子样 regime 的瓶颈所产生的快速声子-光子极化子。其拉曼信号强而锐利，因激光束在近法线入射下在晶体面之间多次反射而得到增强。这种快速的拉曼增强声子-光子极化子在红外光子器件方面很有前景，因为它累积了类光子（速度）和类声子（拉曼强度）的优势。此外，它可以在偏离法线入射或交换入射和散射偏振时，将声子-光子极化子转换为声子，潜在可用于振动/光开关。