Štátne kľúčové laboratórium laserovej fyziky v intenzívnom poli v Šanghajskom inštitúte optiky a presných strojov (SIPM) Čínskej akadémie vied (CAS) nedávno pokročilo v štúdiu ultrarýchlej fotokontroly grafénu na generovanie zvyškového prúdu. Súvisiace výsledky výskumu sú publikované v Optics pod názvom "Zbytkový prúd pod kombinovaným účinkom fázy nosnej obálky a cvrlikania: fázový posun a vylepšenie vrcholu". Výsledky boli publikované v Optics Express.
Prúdy riadené optickým poľom s potenciálom pre vysokorýchlostné spracovanie signálu sú dôležitou oblasťou vývoja v elektronike svetelných vĺn. Na súvisiaci výskum sa použilo veľa materiálov, medzi ktorými je grafén jedinečný pre svoj slabý tieniaci účinok, vysoký prah poškodenia a vysokú mobilitu nosiča. Hlboké pochopenie a presná manipulácia s transportom nosiča v graféne je dôležitým základom pre vývoj ultrarýchlych optoelektronických zariadení na úrovni beat-hertz. Súčasnou zmenou fázy nosnej obálky (CEP, φ) a lineárnej rýchlosti cvrlikania ( ) lineárne polarizovaného hnacieho svetelného poľa výskumníci zistili, že variácia zvyškového prúdu vykazuje fázový posun a zvýraznenie vrcholu (obr. 1) a že fázový posun možno považovať za výsledok odporu voči rôznym stupňom cvrlikania.
Pokroky v manipulácii s generovaním fotoprúdu ožarovaním grafénu niekoľkocyklovým femtosekundovým laserom na SIPO
Obr. 1 Hustoty zvyškového prúdu pri kombinovanom účinku CEP a cvrlikania, A, B a C zodpovedajú maximálnym hustotám zvyškového prúdu pri rôznych rýchlostiach cvrlikania
Porovnaním zvyškových prúdov integrovaných hybnosťou kx pozdĺž smeru polarizácie lasera v troch prípadoch A, B a C sa zistilo, že k zosilneniu dochádza hlavne v blízkosti dvoch pozitívnych hlavných píkov (obr. 2c) a dvoch body P1 a P2 sa vyberú na analýzu (obr. 2b). Na základe relatívnych síl väzby pásma a vývoja výroby elektrónov vo vodivom pásme s časom (obr. 3) sa zistilo, že so zvýšením rýchlosti cvrlikania sa pohyb elektrónov posúva od interferencie Landau-Zener-Stückelberg dominancia na multifotónovú interferenčnú dominanciu, tj interakcia svetla s grafénom sa postupne transformuje z neporuchovej na poruchovú. posunuli k poruchovému typu. Výsledky kointerakcie teda môžu pomôcť nájsť vhodné parametre na štúdium riadenia stavových prechodov a elektronickej dynamiky. Tento výskum prispieva k rozvoju spracovania signálov optických frekvencií a aplikácií optoelektronických integrovaných zariadení.
Pokrok v manipulácii s generovaním fotoprúdu z grafénu ožiareného niekoľkocyklovým femtosekundovým laserom na SIPM
Obr. 2 (a) a (b) Výroba vodivého pásma pre prípady B a C, (c) Zvyškový prúd integrovaný pomocou hybnosti kx pozdĺž smeru polarizácie lasera.
Pokrok v manipulácii s generovaním fotoprúdu v graféne ožiarenom femtosekundovým laserom s menším počtom cyklov pri SIPM.
Obr. 3 (ac) Vývoj relatívnej sily väzby pásma (t) a elektrónovej výroby ρ(t) vo vodivom pásme pri P1 s časom v prípadoch A, B a C, (d) Schéma multifotónovej interferencie Obr.
