Terahertz (THz) dalğaları və THz texnologiyaları tədricən kommunikasiyalar, bulud əsaslı saxlama/hesablama, məlumat yarışması və tibbi alətlər üçün yeni üslub açıb. THz texnologiyalarının inkişafı ilə həm fizikada, həm də texnologiyada əhəmiyyətli irəliləyişlərə nail olan THz qeyri-xətti optika ilə bağlı tədqiqatlar ortaya çıxdı.

Bununla belə, THz Kerr effekti (TKE) ilə bağlı tədqiqatlar hələ belə maraqlı planı dəstəkləyə bilməz. Ədəbiyyatda TKE nəticələri mürəkkəb tətbiq hallarında ya zəif, ya da qeyri-sabitdir.

İşıq: Elm və Tətbiqlər jurnalında dərc olunan yeni məqalədə , Təhsil Nazirliyinin Zəif İşıq Qeyri-xətti Fotonikanın Əsas Laboratoriyasından, TEDA Tətbiqi Fizika İnstitutundan və Professor Qiang Vu, Yao Lu və Jingjun Xu-nun rəhbərlik etdiyi alimlər qrupu Fizika, Nankai Universiteti, Tianjin, Çin və həmkarları stimullaşdırılmış fonon polaritonları (SPhPs) vasitəsilə yeni işıq-maddə qarşılıqlı əlaqə mexanizmindən istifadə etdilər və çip miqyaslı litium niobat Fabry-Pérot mikro boşluğunda nəhəng TKE nümayiş etdirdilər.

Nəhəng TKE-nin təsiri altında gücdən asılı olan sındırma göstəricisi dəyişiklikləri eksperimental olaraq ölçülən və təhlil edilən tək rejimli mikroboşluqda rezonans rejimlərinin tezlik yerdəyişməsi ilə nəticələndi.

Eksperimental olaraq SPhPs ilə gücləndirilmiş üçüncü dərəcəli qeyri-xətti optik həssaslıq, qeyri-xətti Huang tənliklərindən əldə edilən nəzəri proqnozlara uyğun olaraq, görünən və ya infraqırmızı tezlikdə olduğundan dörd böyüklük sırası böyük idi. Bundan əlavə, çox rejimli mikroboşluqda hibrid modulyasiya (TKE və çarpaz modulyasiya) nəticəsində yaranan tezlik sürüşmələri də nəzəri proqnozlarla yaxşı uyğunlaşır.

Məlumat verilmiş nəticələr yüksək sürətli THz rabitəsinin inkişafına kömək edən və çox yönlü, sabit və yığcam THz fotonik çiplərinə tətbiq olunan bir sıra praktik THz fotonik cihazları üçün innovativ platforma təqdim edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1725353275&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-09-scientists-giant-thz-kerr-effect.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiNy4wLjAiLCJ4ODYiLCIiLCIxMjguMC42NjEzLjExNCIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyOC4wLjY2MTMuMTE0Il0sWyJOb3Q7QT1CcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI4LjAuNjYxMy4xMTQiXV0sMF0.&dt=1725353275230&bpp=3&bdt=2272&idt=318&shv=r20240828&mjsv=m202408280101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D115dd7ab24f29971%3AT%3D1725350355%3ART%3D1725353214%3AS%3DALNI_Mb4HUkunVQ4SLlcQFYwSX7YcUGezQ&gpic=UID%3D00000ed2d67470b8%3AT%3D1725350355%3ART%3D1725350355%3AS%3DALNI_MaKBGicQZ1HLvpmn0jztfJx7BMFQA&eo_id_str=ID%3D938f1cb1871ca15e%3AT%3D1725350355%3ART%3D1725353214%3AS%3DAA-AfjaB5rAggLz7wStGWiH6QCPm&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8208689881044&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1040&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=4&adx=447&ady=1938&biw=1903&bih=919&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759842%2C31086546%2C31086638%2C42532524%2C95338228%2C95341533%2C95341662%2C95340844%2C95341515%2C95341519&oid=2&pvsid=2494956803361898&tmod=994287644&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fsort%2Fdate%2F1d%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=1366%2C0%2C1366%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1040%2C1920%2C919&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=507

Gələcəkdə, super davamlı spektrlərin tədqiqi THz tezlik diapazonuna doğru genişlənə bilər ki, bu da SPhP-lərlə gücləndirilmiş TKE-yə genişzolaqlı terahertz dalğa yaratmaqda öz potensialını nümayiş etdirmək imkanı verə bilər.

Onların işində Fabry-Pérot mikroboşluğu femtosaniyə lazer birbaşa yazı texnikasından istifadə edərək 50 μm qalınlığında x-kesilmiş MgO:LiNbO ₃ (LN) plitə dalğa qurğusu üzərində hazırlanır . Mikroboşluqdakı THz dalğaları, 0,2 ilə 1,2 THz tezlik arasında dəyişən qeyri-xətti effektlər vasitəsilə femtosaniyə lazer impulsları ilə yaradılır. Mikroboşluq əvvəlcə tək rejimli dizayn edilmişdi, burada rezonans rejimi 0,63 THz-də yerləşir.

Nasos impulslarını mikro boşluğun mərkəzinə yönəltməklə, tək rejimli mikro boşluq həyəcanlanır. TKE mövcud olduğundan, mikro boşluğun effektiv rezonans tezliyinə gücdən asılı olmayan tezlik dəyişikliyi ilə daxil olan THz intensivliyi təsir edəcəkdir.

Bundan əlavə, tədqiqatçılar 0,32 THz və 0,38 THz rezonans tezlikləri olan oxşar ikili rejimli mikroboşluğun “hibrid modulyasiyasını” da araşdırıblar. Hər iki nəticə görünən/infraqırmızı diapazonda olduğundan dörd dərəcə böyük qeyri-xətti əmsal nümayiş etdirən nəhəng çip miqyaslı TKE-ni nəzərdə tutur.

“LN çipində bildirilən nəhəng TKE nəticələri göstərir ki, qütb kristal materialları, xüsusən də LN, THz-in yaradılması və aşkarlanması üçün görkəmli materialdan daha çox, THz qeyri-xətti platforması üçün də üstün namizəd ola bilər.

“SPhPs təkmilləşdirilmiş TKE, yüksək sürətli THz rabitəsinin inkişafına çox kömək edən və çox yönlü, sabit və yığcam THz fotonik çiplərinə tətbiq olunan bir sıra praktik THz fotonik cihazları üçün innovativ platforma təqdim edir” dedilər.

“Gələcəkdə super davamlı spektrlərin tədqiqi THz tezlik diapazonuna doğru genişlənə bilər ki, bu da SPhP-lərin təkmilləşdirilmiş TKE-yə genişzolaqlı terahertz dalğalarının yaradılmasında böyük potensialını nümayiş etdirmək imkanı verə bilər”.

Daha çox məlumat: Yibo Huang və digərləri, Mikroboşluq çipində stimullaşdırılmış fonon polaritonları ilə vasitəçilik edilən terahertz dalğalarının nəhəng Kerr qeyri-xəttiliyi, İşıq: Elm və Tətbiqlər (2024). DOI: 10.1038/s41377-024-01509-y

Jurnal məlumatı: İşıq: Elm və Tətbiqlər 

Nankai Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir