分散石墨烯中的受激布里渊散射

我们研究了强激光辐射与含有低浓度强吸收纳米颗粒的透明物质在受激布里渊散射(SBS)条件下的相互作用问题，此类介质中的 SBS 行为此前未被探索。在 532 nm 波长下测量了 N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和水中的 SBS 能量。报道了 NMP 此前未知的布里渊增益因子的实验值 $g_B = 18.6 \pm 1.8$ cm/GW。发现了石墨烯纳米片对这些液体中 SBS 的强烈淬灭。确立了 SBS 阈值对石墨烯吸收系数（浓度）的线性依赖关系，并发现其适用于检测水中少量纳米颗粒，最小可检测浓度为 $5 \cdot 10^{-8}$ g/ml。该效应通过碳蒸气泡形成引起的电致伸缩-热膨胀拮抗作用来解释。发现其对密度、折射率和声吸收系数的变化非常敏感。利用 SBS 方法，可确定这些量并给出气泡产生的纳秒时间尺度。该效应有利于在激光技术和光通信网络中不希望出现 SBS 时对其进行抑制。