脉冲、偏振与极化子流的拓扑结构调控

本文提出了基于极化子流"量子流"平台的超快脉冲和偏振调控方法。我们利用由强耦合量子阱激子与微腔光子构成的二维极化子流的正规模，通过将不同的偏振态和拓扑态根植于亚皮秒Rabi振荡中来实现控制。相干脉冲控制允许我们准备极化子的期望态，充分利用其由两种正规模与两种偏振自由度组合而成的四分量特性。实现基于数字错位全息技术的超快成像，以实现时空分辨率下的极化子复合波函数观测。我们展示了在布洛赫球上进行相干极化子态控制、在庞加莱球上进行超快偏振扫动，以及对全庞加莱态（如天球拓扑态）的动态扭转。最后，我们通过引入角动量自由度，实现了新的类型超快旋涡。这些振荡的拓扑态由一个或多个内相位奇点管组成，这些管沿着传播轴螺旋。该机制通过涡旋在上下极化子间的分裂，导致能量和角动量的相互作用，并产生发射时空结构化光子包。