Generation of coherent phonons in bismuth by ultrashort laser pulses in the visible and NIR: displacive versus impulsive excitation mechanism
我们采用飞秒抽运-探测技术,利用可变抽运波长研究了铋单晶的相干晶格动力学。比较两种不同对称性的Eg和A1 g声子模的相干振幅随泵浦光子能量的变化及其各自的自发共振拉曼谱,发现它们的产生机制是完全不同的。我们发现,位移激发是产生相干A1 g声子的主要机制,但不能归结为产生低对称性相干晶格模的拉曼散射
2011-04-01 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Coherent response to optical excitation in a rare-earth ion doped crystal
研究了大光密度Tm $^{3+}$:YAG晶体中的相干光传输。利用超稳激光器、光纤滤波和选址,研究了传输脉冲的时间分布。平面波条件通过选择照明光斑中心区域来满足。在实现光量子存储协议的前景中,我们特别关注了$π$ -脉冲传输。
2008-10-03 physics.optics quant-ph
Coherent Nonlinear Optical Response for High-Intensity Excitation
本文提出用相位循环法在不作低强度微扰或简化脉冲包络近似的条件下精确计算高强度激发的相干非线性光学响应,并通过量子阱与量子点实验验证其有效性。
2025-04-11 physics.comp-ph physics.optics
Coherent control of wave beams via unidirectional evanescent modes excitation
传统的相干吸收仅在两个入射光束相对于吸收表面呈现镜像对称时发生,即,这两个光束具有相同的入射角、相位和振幅。在这项工作中,我们提出了一个更一般的超颖表面的相干完美吸收范例,从任意非对称方向的冲击波。通过利用单向倏逝波的激励,对于控制波的任何振幅和相位,输出可以固定在一个反射方向。我们从理论上和实验上证实,反射波的相对振幅可以连续调谐从零到一个通过改变两个光束之间的相位差,即从相干完全吸收切换到全反射。我们希望这项工作将开辟有前途的可能性,通过倏逝波工程与应用在光学开关,一侧传感,雷达截面控制波操纵。
2023-01-08 physics.app-ph physics.optics
Influence of coherent vibronic excitation on the high harmonics generation of diatomic molecules
通过对强激光场的高度非线性响应在原子系统中产生高次谐波(HHG)是在越来越高的光子能量下合成越来越短的激光脉冲的突出途径。将该过程扩展到分子增加了复杂性,但也提供了新的机会,因为多中心效应和与核自由度的耦合可以影响HHG。本文在含时密度泛函理论的框架下,从理论上研究了双原子分子的相干电子振动激发对高次谐波谱的影响。在高次谐波谱中,我们观察到由驱动场和电子振动波包之间的共振控制的新型干涉结构的出现。
2021-10-18 physics.atom-ph physics.optics
Ultrafast Light-driven Simultaneous Excitation of Coherent Terahertz Magnons and Phonons in Multiferroic BiFeO$_3$
飞秒激光在多铁性材料中的超快磁化开关在光子学和磁振子学中具有许多优势。控制光-物质相互作用的一个有效途径是调制高频超快相干磁振子和声子。自发拉曼光谱和红外光谱揭示了磁振子和光学声子在多铁性BiFeO 3在亚几太赫兹范围内的激发。然而,这种准粒子的相干控制尚未实现。在这项研究中,我们证明了线偏振激光脉冲同时激发相干磁振子的平面和平面气旋模式和光学声子的E模式在BiFeO 3。结合唯象理论的实验结果,通过考虑三个均匀分布的磁畴揭示了脉冲受激拉曼散射是负责在BiFeO 3相干磁振子和声子的产生。这些太赫兹磁振子和光学声子模式的观测为超快磁电光器件的发展铺平了道路。
2020-04-13 physics.app-ph physics.optics
Terahertz excitation of a coherent three-level Λ-type exciton-polariton microcavity mode
在量子阱微腔中,几个周期的太赫兹脉冲与诱导光偏振的相互作用揭示了低、高激子-偏振激子模与光禁戒2 p激子态共同构成了一个独特的Λ型三能级系统.通过时间分辨的强太赫兹和弱光激发光谱观察到明显的非线性,并用完全微观理论解释。结果表明,太赫兹脉冲强烈耦合激子极化激元态到2 p激子态,而没有观察到两个极化激元能级之间的共振跃迁。
2011-12-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrafast optical excitation of coherent magnons in antiferromagnetic NiO
从实验和理论上解决了反铁磁NiO超快光磁振子激发的机制。我们采用时间分辨光学双色泵浦探测技术研究了相干非热自旋动力学。利用沿着NiO晶体的光轴的线性和圆偏振光的光学泵浦和探测仔细检查超快光学磁振子激发背后的机制。一个唯象的基于量子力学的理论将这些实验结果与通过逆法拉第效应和逆Cotton-Mouton效应的光致磁化的表达式联系起来。我们获得惊人的实验和理论之间的协议,此外,使我们能够提取有关自旋域分布的信息。我们还发现,在NiO的能量转移到磁振子模式通过逆Cotton-Mouton效应是约三个数量级的效率比通过逆法拉第效应。
2017-01-30 cond-mat.other physics.optics
Excitation-pulse intensity mediated control of coherent nonlinear optical response of a V-type system
Indian Institute of Science Education and Research Bhopal(印度科学教育研究学院博帕尔分校)
研究通过求解光学Bloch方程探讨强飞秒脉冲激发下V型三能级系统的相干演化,发现脉冲持续时间与激发态能量差乘积对相干演化至关重要,通过调节脉冲强度可控制非线性光学响应的相干路径贡献,实现二维光谱中谱特征的开关及相位精确调节。
2026-05-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Influence of the Raman depolarisation ratio on far-field radiation patterns in coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy
提出了一种全矢量数值方法研究相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)显微镜的远场辐射模式。我们强调所观察到的介质的拉曼去偏振比的特殊作用,并显示它如何修改薄物体的辐射图案。
2006-10-06 physics.bio-ph physics.optics
De-scattering with Excitation Patterning (DEEP) Enables Rapid Wide-field Imaging Through Scattering Media
近年来,光学成像技术取得了长足的进步,从穿透生物组织的多光子成像到克服衍射极限的超分辨成像。尽管如此,在所有这些成像技术中的一个关键的未满足的挑战是通过混浊介质执行快速宽视场成像。诸如主动波前校正和多光子激发的策略,都用于深层组织成像;或用于超分辨率成像的宽场全内反射照明;可以在通过或在混浊介质下的大视场上生成任意激发图案。在这些情况下,通过宽场激励获得的吞吐量优势由于点检测的使用而丧失。为了解决这一挑战,在这里,我们介绍了一种新的技术,称为去散射与激发图案化,或“深度”,它使用图案化的激发,然后通过计算成像进行宽场检测。我们使用双光子时间聚焦(TFM),以证明我们的方法在组织深处的多个散射长度。我们的研究结果表明,数百万点扫描测量可以用数十到数百个深度测量代替,而不会影响图像质量。
2019-02-27 physics.bio-ph physics.optics
Coherent inverse Compton scattering with attosecond electron bunches accelerated and compressed by radially polarized laser pulses
本文研究了激光直接驱动电子加速和阿秒束团压缩的标度效应。简单的解析表达式和详细的三维数值计算包括空间电荷揭示了压缩到阿秒电子片的条件。预测了适用于通过相干逆康普顿散射(ICS)产生明亮X射线的中间发射度最小值。我们验证了所得X射线场的相干发射特性,并证明了现实激光参数的可行性。
2012-03-22 physics.acc-ph physics.optics
Shaping coherent excitation of atoms and molecules by a train of ultrashort laser pulses
我们提出了一种利用超短激光脉冲训练结合弱控制场产生原子和分子叠加态的机制。通过调节泵浦脉冲的重复率和耦合激光器的强度,可以抑制跃迁,同时增强期望的跃迁。作为例子,示出了$K_2$分子的振动态的各种叠加。
2014-11-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Nonlinear TeraHertz Coherent Excitation of Vibrational Modes of Liquids
我们报道了太赫兹(THz)光场与分子液体的非线性相互作用对分子内振动模的第一次相干激发。太赫兹-太赫兹-拉曼脉冲序列用宽带、高能量、(亚)皮秒太赫兹脉冲准备相干光,然后在太赫兹克尔效应光谱仪中通过相位敏感、外差检测用光脉冲测量相干光。这里报道的光谱仪具有更宽的太赫兹频率覆盖范围,并且相对于先前报道的太赫兹克尔效应实验增加了灵敏度。在液体二碘甲烷中在3.66 THz(122 cm $^{-1}$)和四氯化碳中在6.50 THz(217 cm $^{-1}$)观察到振动相干性,与这些分子内模式的文献值完全一致。这项工作打开了2D光谱学的大门,在太赫兹领域的非线性,可以研究凝聚相分子系统的动力学,以及在太赫兹频率的相干控制。
2015-12-15 physics.chem-ph physics.optics
Coherent electronic Raman excitation of valley-orbit split states of phosphorus dopants in silicon
Charles University(查理大学);Czech Academy of Sciences(捷克科学院);Czech Technical University in Prague(布拉格捷克理工大学)
本研究通过相干光学激发实现了硅中磷受体谷-轨道分裂态的电子拉曼跃迁,并揭示了载流子密度对波包特性的影响及非共振激发条件下的跃迁机制。
2026-02-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nanorod Size Dependence of Coherent Coupling between Individual and Collective Excitations via Transverse Electromagnetic Field
本文基于自洽非局域响应理论,研究纳米棒长度和折射率等参数对横向电磁场介导的等离子体激元与电子-空穴对相干耦合的影响,为提升热载流子生成效率提供调控原理。
2023-12-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tailored high-contrast attosecond electron pulses for coherent excitation and scattering
利用光对电子束的密度进行时间整形形成了广泛的已建立和新兴技术的基础,包括自由电子激光和阿秒电子显微镜。压缩电子脉冲的调制深度是限制应用的关键品质因数。在这项工作中,我们提出了一种方法来产生无背景的阿秒电子脉冲序列的顺序非弹性电子光散射。利用分数塔尔博特效应中的量子干涉,我们将电子压缩中不需要的背景密度抑制了几个数量级。我们的研究结果将大大提高相干电子光散射的应用,如受激阴极发光和拖尾。
2021-08-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Light scattering under nanofocusing: Towards coherent nanoscopies
我们在相干光谱学的背景下研究了纳米聚焦下的光散射。我们讨论了可能增强消光信号的不同机制,以及这些机制如何依赖于纳米聚焦和探测系统。我们发现,在现实条件下,纳米聚焦可以提高检测灵敏度的数量级,使扫描实现相干光谱在纳米级。
2011-10-31 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Identifying incoherent mixing effects in the coherent two-dimensional photocurrent excitation spectra of semiconductors
我们先前已经证明,在通过相位调制和相敏检测测量的二维(2D)相干电子光谱的背景下,由于经由线性激发路径产生的光激发对,\emph{incoherent}非线性响应作为意外背景对测量信号做出贡献[Grégoire等人,J.化学物理\textbf{147},114201(2017)]。在这里,我们模拟的效果,这种不相干的人口混合收集的光电流信号从GaAs太阳能电池通过外部作用于用于相敏检测的跨谐放大器电路,我们确定了一个有效的策略,以识别存在的不相干的人口混合在2D数据。虽然我们发现,非相干混合反映在四脉冲激励序列中的两个时间延迟变量的线性振幅之间的串扰,我们没有观察到任何严格的相干和非相干的贡献之间的相位相关性,从一个简单的系统建模预期。
2022-10-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
Realignment-enhanced coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) and three-dimensional imaging in anisotropic fluids
我们应用相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)显微术来表征液晶中的指向矢结构。
2008-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Photon-Statistics Excitation Spectroscopy of a Single Two Level System
研究了光子统计对单个二能级系统激发动力学的影响。单个半导体量子点代表两能级系统,并且被相干激光共振激发,或者被混沌光激发,光子统计对应于热辐射的光子统计。实验上,我们观察到一个减少的吸收截面下的混沌激发在稳态。在瞬态区域,在相干激发下观察到的拉比振荡在混沌激发下消失。同样,在发射光谱中,我们在相干驱动下观察到的著名的莫洛三重态在混沌激发下消失。我们的观察结果与基于半经典Bloch方程方法的理论预测完全一致。
2016-11-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topological winding guaranteed coherent orthogonal scattering
本文提出相干正交散射效应,通过将输出波与参考态正交实现完全模式转换,并证明其条件与散射子矩阵维数和绕数的不可整除性相关,揭示了该效应的拓扑本质。
2024-06-27 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Vibrational coherent control of localized d-d electronic excitation
解决量子相干性在不同物质成分(电子、声子和自旋)之间相互作用中的作用是理解过渡金属氧化物和设计具有新功能的复杂材料的关键一步。在这里,我们使用相干振动控制现场的d-d电子跃迁在一个模型的边缘共享绝缘过渡金属氧化物(CuGeO 3)挑选出的影响,振动相干的电子-声子耦合。通过比较基于高频和低频超短泵浦的时域实验与声子辅助吸收的完全量子描述,我们可以区分与非相干热晶格涨落相关的过程与由原子相干运动驱动的过程。特别是,虽然声子浴的热波动均匀地增加了电子吸收,声子模式的共振激发也导致光诱导的透明度,这是相干控制的振动运动。
2020-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el