室温下中红外自由空间光束的超快振幅调制
光学
2021-04-14 v1 应用物理
摘要
近年来，依赖中红外辐射（Mid-IR， 3-30 m）的应用在科学与技术的突破推动下飞速进展。中红外相机推动了热成像领域的发展。量子级联激光器（QCL）的发明是一个里程碑，使紧凑的、基于半导体的中红外激光器可用于广泛应用。近期所有突破性进展都源于变革性技术的发展。除光的产生与探测外，大多数光子系统的关键功能是以超快速率（GHz 或更高）对光束的振幅和/或相位进行电学控制。然而，当前的中红外光子集成电路与系统开发者工具箱中，缺少独立的、宽带的、集成的调制器。我们开发了一种用于中红外辐射（ 10 m）的自由空间振幅调制器，其可在至少 1.5 GHz（约 750 MHz 处 -3dB 截止）且室温下工作。该器件依赖于封装在精心设计的金属-金属光学谐振腔中的半导体异质结构。在零偏置下，其在高达 300K 时工作于强光-物质耦合 regime。通过施加适当偏置，器件转变至弱耦合 regime。由于极化激元态消失引起的反射率大变化，被用于以超过 1.5 GHz 的速率调制中红外连续波激光的强度。
引用
@article{arxiv.2006.12215,
title = {Ultra-fast amplitude modulation of mid-IR free-space beams at room-temperature},
author = {Stefano Pirotta and Ngoc-Linh Tran and Giorgio Biasiol and Arnaud Jollivet and Paul Crozat and Jean-Michel Manceau and Adel Bousseksou and Raffaele Colombelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12215},
year = {2021}
}