石墨烯中超快、可调谐且宽带光学克尔非线性的实验表征

在本研究中，我们系统测量了数百飞秒 regime 下石墨烯有效克尔系数（$n_{2,eff}$）的近红外光谱依赖、亚皮秒时间演化及脉冲宽度依赖。利用 Z 扫描技术测得的光谱依赖经量子理论佐证，提取出 $n_{2,eff} \propto \lambda^2$ 的依赖关系。利用时间分辨 Z 扫描测量提取的时间演化显示，非线性响应在零延迟时间处达到峰值，并在载流子弛豫的时间尺度上弛豫。由于克尔型响应源于光诱导的载流子布居差，非线性响应演化的时间尺度是恰当的。该 $n_{2,eff}$ 表现出对脉冲宽度的依赖，这归因于载流子相对加热与冷却时间。当脉冲持续时间与衰减常数处于同一时间尺度时，此依赖很强。在我们的整个研究中，$n_{2,eff}$ 始终保持为正。