石墨烯纳米泡：一种新型光学非线性介质

石墨烯因其可饱和吸收与巨克尔非线性而成为非线性光学领域的新星，这些特性在基于光学非线性器件的数码光学中有用。然而，实际应用需要大的光学非线性，而这受到原子级薄石墨烯相互作用长度的内在限制。在此，我们展示了在包含已被重构形成纳米泡的单层和双层石墨烯的法布里-珀罗腔中的光学双稳态。我们发现石墨烯纳米泡可作为一种新型光学非线性介质，这是由于其垂直侧壁以及增加的曲率，使得强非线性色散效应得以产生，从而导致大的光致相变。与热致双稳态不同，两个透射态之间的全光开关发生在数十纳秒的时间尺度内。具有本征光学非线性的基于纳米泡的光学器件有助于克服原子级薄二维薄膜的光程限制，并使我们能够探索将此类元件用作数字全光电路构建块的前景。