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非线性克尔效应对飞秒激光偏振的超快调制

林贤 金钻明 李炬赓 郭飞云 庄乃锋 陈建中 戴晔 阎晓娜 马国宏

非线性克尔效应对飞秒激光偏振的超快调制

林贤, 金钻明, 李炬赓, 郭飞云, 庄乃锋, 陈建中, 戴晔, 阎晓娜, 马国宏
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  • 研究了近红外飞秒激光的偏振在太赫兹频率的超快调制.利用抽运-探测光谱技术,通过改变两个脉冲之间的延迟时间可以控制光脉冲的旋转角.在Li:NaTb(WO42磁光晶体中观察到探测光的偏振随延迟时间变化的高速振荡,振荡信号的中心频率为0.19 THz.这种超快偏振调制现象可以解释为,抽运-探测实验构置中,前向传播的抽运光诱导的光学克尔非线性引起被晶体远端表面所反射的背向传播的探测光脉冲偏振面的额外旋转.通过改变抽运光的圆偏振旋性可以控制探测光调制信号的相位和振幅.实验结果表明,非线性光学克尔效应可以作为一种全新的手段,在磁光晶体中实现近红外飞秒激光以太赫兹频率的超快偏振调控.这将在超快磁光调制器等全光器件中得以应用.实验结果将有助于偏振依赖的超快动力学过程的研究.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11604202,11674213,61735010,11774220)、上海高校青年东方学者(批准号:QD2015020)、上海市教育委员会和上海市教育发展基金会“晨光计划”(批准号:16CG45)和上海市青年科技启明星计划(批准号:18QA1401700)资助的课题.
    [1]

    Svirko Y P, Zheludev N I 1998 Polarization of Light in Nonlinear Optics (New York: John Wiley & Sons) p1

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    Higo T, Man H, Gopman D B, Wu L, Koretsune T, Erve O M J V, Kabanov Y P, Rees D, Li Y F, Suzuki M T, Patankar S, Ikhlas M, Chien C L, Arita R, Shull R D, Orenstein J, Nakatsuji S 2018 Nature Photon. 12 73

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    Scherbakov A V, Salasyuk A S, Akimov A V, Liu X, Bombeck M, Brüggemann C, Yakovlev D R, Sapega V F, Furdyna J K, Bayer M 2010 Phys. Rev. Lett. 105 117204

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    Gruber J B, Sardar D K, Yow R M, Valiev U V, Mukhammadiev A K, Sokolov V Y, Amin I, Lengyel K, Kachur I S, Piryatinskaya V G, Zandi B 2007 J. Appl. Phys. 101 023108

    [30]

    Gavignet-Tillard A, Hammann J, Seze L D 1973 J. Phys. Chem. Solids 34 241

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    Righini R 1993 Science 262 1386

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    Farrer R A, Fourkas J T 2003 Acc. Chem. Res. 36 605

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-30
  • 修回日期:  2018-10-01
  • 刊出日期:  2018-12-05

非线性克尔效应对飞秒激光偏振的超快调制

  • 1. 上海大学物理系, 上海 200444;
  • 2. 上海光机所-上海科技大学超强超短激光及其应用联合实验室, 上海 201210;
  • 3. 福州大学化学化工学院, 福州 350002
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11604202,11674213,61735010,11774220)、上海高校青年东方学者(批准号:QD2015020)、上海市教育委员会和上海市教育发展基金会"晨光计划"(批准号:16CG45)和上海市青年科技启明星计划(批准号:18QA1401700)资助的课题.

摘要: 研究了近红外飞秒激光的偏振在太赫兹频率的超快调制.利用抽运-探测光谱技术,通过改变两个脉冲之间的延迟时间可以控制光脉冲的旋转角.在Li:NaTb(WO42磁光晶体中观察到探测光的偏振随延迟时间变化的高速振荡,振荡信号的中心频率为0.19 THz.这种超快偏振调制现象可以解释为,抽运-探测实验构置中,前向传播的抽运光诱导的光学克尔非线性引起被晶体远端表面所反射的背向传播的探测光脉冲偏振面的额外旋转.通过改变抽运光的圆偏振旋性可以控制探测光调制信号的相位和振幅.实验结果表明,非线性光学克尔效应可以作为一种全新的手段,在磁光晶体中实现近红外飞秒激光以太赫兹频率的超快偏振调控.这将在超快磁光调制器等全光器件中得以应用.实验结果将有助于偏振依赖的超快动力学过程的研究.

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