加速节拍为半导体激光器中一种新颖的通用调制方式带来了光明

保罗德鲁德固体电子研究所 (PDI) 的研究人员观察到一种新颖的调制方式，其特点是在调制的半导体激光器中出现了以前从未见过的“加速拍”。

正如他们在今天发表在《自然通讯》上的一篇论文中详细介绍的那样，这种新方案的关键(并且有点违反直觉的)特征是能够使用比相干时间更长的调制周期来相干地操纵量子系统，前提是调制幅度足够大。

光源(例如激光)的谐波调制是许多现代和新兴电信技术的基石。在这方面，两种调制模式最为人熟知：绝热模式和非绝热模式。

一方面，在绝热状态下，光的相干性(光波保持恒定、可预测的相位连接的程度)比调制周期(即调制频率的倒数 [EF1])消散得更快。

另一方面，在非绝热状态下，几个调制周期适合系统的相干时间。后一种状态对于量子系统的相干操控尤为重要，但需要通常在 GHz 范围内的高频。

然而，控制调制(这是操纵这些系统用于技术应用所必需的)需要一种微妙的平衡。根据这项研究的主要作者亚历山大·库兹涅佐夫的说法，以前的研究中很大程度上忽视了调制的幅度，即系统震动的强度。

“主要的障碍是，震动越大，系统失去连贯性的速度就越快，”他说。“现在，我们认为这是第一次，PDI 团队展示了当类似激光的光电共振被极端调制幅度调制时会发生什么，并揭示了这种调制的一个新方面，这是由加速度引起的。这种调制既不是绝热的，也不是非绝热的，而是一种根本不同的状态。”

库兹涅佐夫进行的实验研究将高振幅谐波调制引入到基于半导体的微米级相干光源的发射能量中。他们观察到，调制幅度的这些极端变化导致了“加速度拍频”的出现——光谱振荡与光源能量变化率(即加速度)的变化有关，而不是与能量变化速度有关，大多数低振幅扰动下的物理系统都是这种情况。

开发加速节拍模型的保罗·V·桑托斯 (Paulo V. Santos) 将其比作灯塔中快速旋转的灯光产生的效果：静止时，光源的光谱分布较窄——可能是单一、轮廓分明的绿色光束。但当光源旋转时，人们首先看到的不是单一光束，而是两束不同颜色的光束。

标签：

版权声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！