光子时间晶体将掀起光学革命
最近,一项研究揭示了折射率的振荡比现有理论所能解释的更快。发表在《纳米光子学》(Nanophotonics)杂志上的一项研究表明,通过快速调节折射率(即电磁辐射在介质中的速度与在真空中的速度之比),可以在光谱的近可见部分产生光子时间晶体(PTC)。 研究人员制造出了近可见光谱的光子时间晶体,这可能会给光科学应用带来革命性的变化。这一突破扩大了人们以前对光子时间晶体的认识范围,以前人们只能在无线电波中看到光子时间晶体。 该研究的作者认为,在光域中维持光子时间晶体的能力可能会对光科学产生深远影响,使未来真正具有颠覆性的应用成为可能。 PTC 是一种折射率随时间快速升降的材料,在时间上等同于光子晶体,其中的折射率在空间中周期性振荡,导致了珍贵矿物和昆虫翅膀的虹彩等现象。 ![]() 测量单周期时间折射的实验装置 只有当折射率的升降与相关频率电磁波的单周期一致时,PTC 才是稳定的。 在这项新研究中,第一作者、以色列海法以色列理工学院的莫德凯-塞格夫(Mordechai Segev)与合作者、美国印第安纳州普渡大学的弗拉基米尔-沙拉耶夫(Vladimir Shalaev)和亚历山德拉-博尔塔塞娃(AlexndraBoltasseva)及其团队,发送了波长为 800 纳米的极短(5-6 飞秒)激光脉冲,穿过透明导电氧化物材料。 这引起了折射率的快速变化,使用波长稍长(近红外)的探针激光束对这种变化进行了探索。当材料的折射率恢复到正常值时,探针光束迅速红移(即波长增加),然后蓝移(波长减少)。 |