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                上海光机所提出同步调控ENZ材料饱和与反饱和吸收的原理及方法

                2021-05-17 上海光学精密机械研究所
                【字体:

                语音播报

                  近期,捕鱼提现上海光学精密◥机械研究所薄膜光学实验室☉揭示了Epsilon-Near-Zero(ENZ)材料在超快激光︾作用下束缚电子和自由电子的竞〖争行为,提出了同步调控ENZ材料㊣ 饱和吸收№(SA)与反饱和吸收(RSA)的原理及方法,拓宽了其←在ENZ波段的非线性光学响应调控能力。相关研究⊙成果发表在Photonics Research上。

                  ENZ材料是指Ψ在特定波长区间,材料的介电卐常数实部趋近于零。理论上,有限的介电常数变化可获得大的折射率改变。因此,相比于其他非线¤性材料,ENZ材料具有更大的非【线性光学响应,其是非线性光∴学领域的研究热点。

                  该研究中,研究人ζ员探究了典型ENZ材料(氧化铟锡)在飞秒激光作用下的非线性吸收响应,发现在ENZ波长(1440 nm)泵浦下仅表现为SA效应,但在非ENZ波长(1030 nm)泵浦下,随着泵浦光强→增加由SA转变为RSA效应。研究解析了非ENZ波段SA和RSA转变的原理Ψ :认为SA效应源于导带自由电子的漂白过程,RSA效应源于价▆带束缚电子的多光子吸收。此外,研究人员还提出了薄膜退火技术抑制【自由电子浓度实现电子漂白和多光子吸收竞争行为的调控。该方○法实现了ENZ波长处120%的饱和吸收到95%的反饱和吸¤收的调控。

                  该研究从ENZ材料的⌒ 基本性质出发,解析其ω 非线性吸收机理,获得了同↓步调控超快激光SA和RSA的方法,有望发展在超快光场自适应调控♀、光开关及№光限幅方面的新应用。研究工作得到国家自然科学基金「和中科院战略性先导科技专项的支持。

                  论文链接 

                图1.不ㄨ同波长辐照下ITO薄膜的开孔Z-scan曲线。(a)、(b)1030 nm波长;(c)1440 nm波长

                图2.退火卐前后的ITO薄膜在不同波长辐照下的强度依赖归一化透过◆率。(a)1030 nm;(b)1440 nm

                打印 责任编辑:张芳丹

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