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基于ENZ材料的可饱和时变镜

光学 2022-06-23 v4

摘要

我们报道了一种可切换的时变镜,由ITO-Au堆叠构成,可在时间上被有效调制,反射率提升超过十倍,变化量为0.6。与时变镜相互作用后,反射脉冲的频率内容扩展到31 THz。这源于镜面响应时间在饱和后缩短,由时变模型及进一步的四波混频实验所证实。不受泵浦带宽限制的时间响应为时变系统的光谱操控开辟了新途径,对通信网络、光开关和计算具有影响。我们报道了一种可切换的时变镜,由ITO-Au双层构成,显示出反射率十倍调制(ΔR0.6\Delta R \approx 0.6),并在驱动泵浦强度 Ipump100I_{\mathrm{pump}}\approx 100~GW/cm2^2 时饱和。与饱和时变镜相互作用时,反射脉冲的频率内容扩展到高达31 THz,远超出泵浦光谱内容(2.8 THz)。我们将光谱展宽解释为随着泵浦功率增加镜面上升时间从110 fs逐渐缩短至30 fs以下,这由四波混频实验证实,并被镜面的线性时变模型部分捕捉。不受泵浦带宽限制的时间响应为时变系统的光谱操控开辟了新途径,对通信网络、光开关和计算具有影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.05937,
  title  = {Saturable time-varying mirror based on an ENZ material},
  author = {Romain Tirole and Emanuele Galiffi and Jakub Dranczewski and Taran Attavar and Benjamin Tilmann and Yao-Ting Wang and Paloma A. Huidobro and Andrea Alú and John B. Pendry and Stefan A. Maier and Stefano Vezzoli and Riccardo Sapienza},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.05937},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages, 4 figures Supplemental: 7 pages, 5 figures update: resubmitted version following referee feedback - removed red-colored sentences