非線性光學晶體能從飛秒時間尺度改變激光顏色

時間：2022-08-31作者：南京光寶光電科技有限公司瀏覽：93

據(jù)悉，來自于日本東京工業(yè)大學和日本京都大學物質(zhì)-細胞統(tǒng)合科學院(iCems)的科學家運用飛秒可見光和太赫茲脈沖作為外部微擾，測試了光激發(fā)氧化鉍(BiCoO3)的二次諧波發(fā)生(SHG)效應(yīng)。

這一項研究體現(xiàn)出了Co3離子軌道激發(fā)的必要性;本次研究由太赫茲輻射脈沖驅(qū)動，為飛秒時域和頻域提升非線性晶體非線性光學現(xiàn)象的性能提供了思路。

應(yīng)用SHG將激光的頻率翻倍(因此改變其顏色)必須反轉(zhuǎn)對稱性被破壞的極性晶體。針對這種情況，鑒定出可以引起強烈的SHG晶體是一個很重要的研究課題，所以這一特性可用作材料科學領(lǐng)域。

觀察像SHG這種非線性光學晶體現(xiàn)象必須有一個有限的二階電極化率，它出現(xiàn)于沒有反轉(zhuǎn)對稱性的所有極性結(jié)構(gòu)、強激光或脈沖內(nèi)部。在該項研究中使用的鈣鈦礦型氧化鈷BiCoO3中，測試單位中彰顯了沿著c軸的**點氧位移和Co-O5錐體，造成對稱斷裂和室溫下很大的自發(fā)性較化。

對于激光脈沖而已，由來自iCems的HidekiHirori及其團隊研發(fā)的在太赫茲能量區(qū)域方面具有達到約1MV/cm的電場的強電磁脈沖，能用以實現(xiàn)對BiCoO3的非線性光學晶體行為的**快控制。

日本東京工業(yè)大學YoichiOkimoto以及同事專門熟悉當在室溫下用太赫茲激光脈沖照射時，BiCoO3晶體的SHG的強度的改變。需要注意的是，SHG實現(xiàn)了50%以上、**有過的增強，說明以這樣的方式選用太赫茲激光可以明顯提高非線性光學晶體的質(zhì)量因數(shù)。除此之外，這種效應(yīng)出現(xiàn)于100fs時間刻度上，表明這種性質(zhì)可應(yīng)用于**快光電子器件。

未來對BiCoO3和其它極性氧化物材料的光激發(fā)態(tài)的研究將考慮高階非線性光學晶體響應(yīng)及使用太赫茲脈沖的**快結(jié)構(gòu)測量，以闡明這些令人著迷的材料的更多技術(shù)應(yīng)用。

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