相干声子诱导千兆赫兹光学双折射在钛酸锶中实现

中国科学院合肥物理科学研究院(HFIPS)盛志高教授领导的研究人员利用超快时间分辨泵浦检测技术，实现了钛酸锶(SrTiO)中超快相干声子诱导的千兆赫兹(GHz)频率双折射调制3) 晶体。

据研究人员称，发现工作频率远高于市售光弹性调制器的截止频率。

该研究发表在Advanced Science上。

具有双折射的特殊材料可以塑造光。基于双折射调制技术的光弹性调制器是现代光学技术的核心部件之一。目前，大多数光弹性调制器利用压电材料提供的机械应力来驱动光弹性晶体以实现双折射调制，其工作频率受到光弹性/压电晶体谐振频率的限制，一般在千赫兹(kHz)量级。因此，迫切需要开发具有GHz工作频率的双折射材料和调制技术。

“我们发现钙钛矿SrTiO中超快相干声子诱导的GHz光学双折射效应3晶体并光学操纵它，“该研究的通讯作者盛志高说，”在我们的高磁场磁光实验室中使用超快泵浦探针系统。

首先，他们使用超快激光脉冲在换能器/ SrTiO中产生具有低阻尼的相干声声子3异 质 结。

在筛选了一系列材料后，他们发现LaRhO3半导体薄膜作为换能器可以获得较高的光子-声子能量转换效率。

然后，在优化的异质结构中发现超快相干声声子可以在应力敏感SrTiO中诱导GHz频率的光双折射3晶体。

此外，研究人员使用双泵浦技术实现了相干声子的光学操作及其诱导的GHz双折射。

这一发现揭示了超快光学双折射调制的机理，为高频GHz声光器件的应用提供了技术基础。

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