Multiphoton excitation and high-harmonics generation in topological insulator
研究了三维拓扑绝缘体表面金属载流子与相干电磁辐射的多光子相互作用。本文发展了一个描述强波与金属载流子非线性相互作用的多体库仑微观理论。数值求解了带间极化和载波占用分布的积分微分方程组。研究了太赫兹波泵浦下二维无质量载流子费米-狄拉克海的多光子激发。结果表明,在中等强度的泵浦光场中,伴随着多光子带内/带间跃迁,产生了高次谐波的强辐射。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Graphene valley polarization as a function of carrier-envelope phase in few-cycle laser pulses and its footprints in harmonic signals
本文通过数值求解广义半导体Bloch方程,研究了少周期激光脉冲下石墨烯谷极化对载波包络相位(CEP)的依赖,并证明二次谐波强度可作为标定CEP的稳健可观测量。
2023-04-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
The Effects of Interfacial Recombination and Injection Barrier on the Electrical Characteristics of Perovskite Solar Cells
钙钛矿太阳能电池(PSCs)中的载流子复合对电池的开路电压、短路电流、填充因子以及最终的功率转换效率等电性能有着深刻的影响。本文采用漂移扩散模型,从理论上研究了注入势垒、复合通道、载流子输运层掺杂特性和光强对PSC性能的影响。结果表明,由于钙钛矿和载流子传输层界面处的注入势垒,累积的载流子改变了整个PSC的电场分布。因此,在特定的外加电压下产生零电场,大大增加了界面复合,导致电流密度-电压(J-V)曲线的局部扭结。这一工作为有针对性地降低注入势垒和界面复合提供了一种提高PSC效率的有效策略。
2018-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
On the carrier transport and radiative recombination mechanisms in tunneling injection quantum dot lasers
报道了1550 nm隧道注入量子点(TI QD)激光二极管的温度依赖的电流-电压(I-V-T)和输出光功率-电压或电流(P-V- T)或(P-I- T)特性。实验数据伴随着物理模型,区分不同的电流流动和不同的施加电压和温度范围的光发射机制。三个指数制度的I-V特性被确定为低偏置水平,没有光辐射发生。在最低的偏压水平下,基于经典的Shockley-Reid-Hall理论的扩散复合机制占主导地位。其次是,在低和接近室温下,由弱隧穿和生成复合的组合,分别。在第三指数区域中,对于所有温度,载流子输运由强隧穿决定,其特征在于I-V曲线的温度无关斜率和可变的理想因子。将I-V结果与其中不存在第一和第三类型的电流流动机制的常规QD激光器进行了比较,这清楚地表明了TI层所起的关键作用。在指数后电压范围内,当二极管处于高注入状态时,两种类型的二极管的特性是相同的。在阈值电流处的典型行为(其中输出功率快速增加)在I-V特性中具有明显的特征。最后,建立了光输出功率与外加电压、电流以及参与辐射复合的载流子浓度之间的解析定量关系。
2021-08-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Origin of the injection-dependent emission blueshift and linewidth broadening of III-nitride light-emitting diodes
本研究通过第一性原理多尺度建模,揭示了III族氮化物LED依赖注入的发射蓝移与线宽展宽的起源,阐明了载流子动力学与光谱特性的关联,并提出了优化设计方向以改善色纯度。
2022-11-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Multiband dynamics of extended harmonic generation in solids under ultraviolet injection
利用一维半导体布洛赫方程,我们研究了截止扩展方案采用红外脉冲与额外的紫外注入的电子的多带动力学。首先验证了扩展的三步模型在第二平台的谐波发射中起主导作用。令人惊讶的是,采用加速定理的进一步分析表明,虽然在初级和次级谐波呈现正和负啁啾,在第一区域的正(负)啁啾是与所谓的短(长)轨迹,而在第二区域是通过“一般”的轨迹,其中电子隧穿较早和重组较早作出了显着贡献。这些新的特性加深了对固体中高次谐波产生的理解,并可能在阿秒科学和带边以外的带色散重建方面具有重要意义。
2022-10-27 physics.optics
High-coherence hybrid-integrated 780 nm source by self-injection-locked second-harmonic generation in a high-Q silicon-nitride resonator
本文通过自注入锁定1560 nm激光器至氮化硅谐振器,利用二阶非线性产生高相干780 nm光,实现4 Hz²/Hz低噪声,可推广至可见光波段。
2023-06-19 physics.optics
Two-color harmonic spectroscopy of ultrafast Dirac electron dynamics
Technion – Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Guangdong Technion – Israel Institute of Technology(广东以色列理工学院);Eastern Institute of Technology(东方理工)
本研究通过双色谐波光谱学揭示了狄拉克半导体中超快载流子饱和对高谐波生成的影响,展示了其在超快电子动力学探测中的应用潜力。
2026-02-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Carrier-envelope phase measurement from half-cycle high harmonics
我们提出了一种方法来区分在驱动激光脉冲的单个半周期中产生的高次谐波,通过混合一个弱的紫外脉冲,使人们能够观察到每个半周期谐波的截止。结果表明,利用\it in situ方法可以从谐波谱图中提取出驱动激光脉冲的详细信息,包括激光强度、脉冲宽度和载波包络相位。此外,我们的研究结果表明,这种方法也区分半周期高次谐波的脉冲长度超过10 fs,这表明一个潜在的CEP测量扩展到多周期制度。
2008-01-04 physics.atom-ph physics.optics
Hot-electron-injection-induced symmetry breaking in bilayer MoS$_2$ probed by second-harmonic generation
本研究通过二次谐波生成(SHG)探测了 Au 混合系统中热电子注入引起的双层 MoS$_2$ 对称性破缺,揭示了极化率的各向异性演化,为纳米尺度超快调控材料性质提供了新方法。
2025-04-01 physics.optics
Coherent control of optical injection of spin and currents in topological insulators
拓扑绝缘体表面态具有显著的螺旋自旋结构,在自旋电子学中具有广阔的应用前景。产生自旋极化电流的策略,例如使用磁接触和光注入,一直是广泛研究的焦点。虽然已经探索了几种注入电流的光学方法,但它们都集中在单光子吸收上。在这里,我们考虑使用一个基本的光场和它的二次谐波,它允许注入自旋极化载流子和电流的非线性过程,涉及单光子和双光子吸收之间的量子干涉。一般表达式推导出一个通用的双带系统中的注入率,包括单光子和双光子吸收过程,以及它们的干扰。结果给出了载流子,自旋密度和电流注入率的表面上的拓扑绝缘体,线性和圆偏振光。我们确定的条件,将是必要的实验验证这些预测。
2014-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Quasi phase matching for high order harmonic generation induced by the carrier-envelope phase
报道了一种新的准相位匹配技术,用于低密度气体中的高次谐波产生。数值模拟表明,在少光周期脉冲贝塞尔光束中,可以控制脉冲包络和相位速度,进而控制传输过程中的载波包络相位。由此产生的峰值强度的振荡允许相位匹配的高次谐波产生过程中的XUV功率谱的近二十年的增强。
2009-08-16 physics.atom-ph physics.optics
Highly tunable repetition-rate multiplication of mode-locked lasers using all-fibre harmonic injection locking
高重复率的光脉冲序列已经被期望用于各种应用,诸如高比特率光通信、光子模数转换和多光子成像。直接从锁模振荡器产生多GHz和更高重复率的光脉冲序列通常具有挑战性。作为替代方案,谐波注入锁定可以应用于腔外重复率倍增(RRM)。在这里,我们研究了全光纤,高度可调谐谐波注入锁定脉冲RRM的操作条件和可实现的性能。我们表明,从激光器长度的轻微调谐,高度可调谐RRM是可能的,从2到>100的倍增因子。当乘以系数2时,得到的最大SMSR为41 dB。我们进一步表征的相位噪声和相对强度噪声的相乘信号的噪声特性。对于不同的乘法因子,乘法信号的绝对均方根定时抖动范围为20 fs至60 fs(10 kHz - 1 MHz)。凭借其高的可调谐性,简单和强大的全光纤实现,和低过量噪声,演示RRM系统可以找到不同的应用在微波光子学,光通信,光子模数转换,和时钟分配网络。
2018-09-17 physics.optics
Effect of incoherent electron-hole pairs on high harmonic generation in an atomically thin semiconductor
研究非相干电子-空穴对对原子级厚度半导体中高次谐波产生的影响,通过数值模拟结合光激发载流子分布、激子库仑相互作用和电子-电子散射效应,揭示光载流子增强带间电流及退相干过程降低高阶谐波的机制。
2023-09-10 physics.optics
Harmonic Frequency Locking and Tuning of Comb Frequency Spacing through Optical Injection
我们表明,从实验和理论上,一个从激光器注入光学频率梳可以经历两个不同的锁定机制,这两个降低输出光梳的频率间隔。我们报告说,对于某些失谐和相对注入强度,从激光弛豫振荡可以成为无阻尼和锁定到合理的频率的光学梳间距,创造额外的梳音调的非线性动力学注入激光。我们还研究了从激光器的频率锁定在注入梳状线之间,这增加了从激光器的频率的梳。我们的结果表明,阿尔法参数的影响,锁定状态的稳定性,并指出如何弛豫振荡的频率影响这两个锁定机制。这些光学锁定机制可以应用于再生或倍增光梳。
2019-07-05 physics.optics
Carrier-wave Rabi flopping signatures in high-order harmonic generation for alkali atoms
通过数值模拟碱金属原子中的高次谐波,首次对真实原子中的载波拉比跳跃进行了理论研究。考虑到与低饱和强度相关的短HHG截止,我们集中于钠(Na)和钾(K)原子的三次谐波的特征。对于2个$π$和Na原子的脉冲区域,出现了一个特征的独特峰,在分析了基态布居后,我们将其与传统的Rabi翻转相关联。另一方面,对于较大的脉冲面积,载波拉比跳变发生,并且与三次谐波中的更复杂的结构相关联。在K原子中观察到的这些新特性表明面积定理的崩溃,正如在窄带隙半导体中的类似情况下已经证明的那样。
2015-01-15 physics.atom-ph physics.optics
Enhanced THz third-harmonic generation in graphene via hot-carriers in a topological cavity
本研究提出将石墨烯带集成于拓扑光子晶体界面的平台,通过耦合模拟纳入光致热载流子效应,揭示载流子加热对太赫兹三次谐波产生的影响,实现中等输入强度下的高转换效率,适用于太赫兹超快光电器件。
2025-07-15 physics.optics
Linearly-polarized few-cycle pulses drive carrier envelope phase-sensitive coherent magnetization injection
本文从理论上证明线偏振少周期脉冲可通过时间反演对称性破缺实现载波包络相位敏感的相干磁化注入,并揭示该效应在无CEP稳定条件下仍可观测,为超快磁调控提供新途径。
2025-07-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
High-sensitivity Frequency Comb Carrier-Envelope-Phase Metrology in Solid State High Harmonic Generation
非微扰和相位敏感的光-物质相互作用导致了在同一时间尺度上产生阿秒光脉冲和控制电流。传统上,通过高次谐波产生来探测这些效应涉及复杂的激光器和设备,以产生获得和测量对光波相位敏感的光谱所需的少周期和高峰值功率脉冲。相反,我们表明,依赖于载波包络相位的非线性效应可以在固态晶体中使用简单的低能量频率梳,我们结合高灵敏度解调技术来测量谐波频谱调制。这一进展的核心是使用可扩展的100 MHz铒光纤频率梳在1550 nm产生10 nJ,20 fs的脉冲,这是集中到TW/cm 2的水平。在单次通过500 μm的ZnO晶体时,这产生了短至200 nm的谐波光谱。在该系统中,我们引入了载波包络幅度调制光谱(CAMS)技术,并用它来表征相敏调制的紫外谐波与85 dB的信噪比。我们进一步验证了非微扰性质的谐波产生,通过偏振门的驱动脉冲,以增加载波包络相位的影响。我们的工作展示了强大的和超灵敏的方法,在100 MHz的速率,应该提供在固态系统中的阿秒非线性过程的研究优势,产生和表征谐波产生。此外,作为一个简单的和低噪声的频率梳,这种宽带源将是有用的精密双梳光谱的物理系统的范围内的紫外和可见光谱区(200 - 650 nm)。
2022-05-15 physics.optics
Higher-harmonic generation in boron-doped silicon from band carriers and bound-dopant photoionization
我们研究了Si:B中的超快谐波产生(HG),在4 K和300 K下,由强泵浦脉冲驱动,场达到~100 kV/cm,载波频率为300 GHz。我们报告了几个新的发现有关的非线性载流子动力学在强亚太赫兹领域。(i)在室温下观察到n=9阶的谐波,而在低温下,我们甚至可以分辨n=13的谐波。在中等场强下每个电荷载流子的磁化率与石墨烯中的载流子一样高,石墨烯被认为是具有最强亚太赫兹非线性响应的材料之一。(ii)对于T=300 K,其中结合到受体的载流子被完全热电离到价电子带中,磁化率值随着场强的增加而减小。结合多价带蒙特卡罗和时域有限差分(FDTD)传播的模拟表明,在这里,HG过程变得越来越占主导地位的能量依赖的散射率的贡献从带非抛物线,由于光学声子发射的发病,这最终导致在高场饱和。(iii)在T=4 K,其中大部分的电荷被绑定到受体,我们观察到的HG产量急剧上升的内部泵场为30 kV/cm,作为一个达到阈值的隧道电离。我们解开HG的贡献,在这种情况下,从最初的“代”和随后的带非线性的贡献,并表明,散射严重退化的任何相干性的空穴在随后的振荡。
2023-03-02 physics.optics
Self-injection-locked second-harmonic integrated source
高相干可见光和近可见光激光源对于先进的定位/导航/定时系统以及经典/量子传感系统的操作至关重要。然而,这些台式激光器的复杂性和尺寸是其在实验室之外过渡的障碍。在这里,一个系统上的一个芯片,发射高相干可见光和近可见光波被证明。该器件依赖于一种新的方法,其中通过自注入锁定的波长转换和相干性增加被组合在单个非线性谐振器内。这种简化的方法在混合集成器件中得到了验证,并提供了约10-30 kHz的短期线宽。片上,转换后的光功率超过2毫瓦也得到了。测试结果表明,异质集成可以获得25%以上的转换效率,输出功率超过11 mW。由于该方法使用成熟的III-V族泵浦激光器与薄膜锂酸盐相结合,因此可以扩展用于高相干可见光发射器的低成本制造。此外,相干产生处理可以转移到包括光学参量振荡、和/差频产生和三次谐波产生的其它频率转换处理。
2022-07-07 physics.optics
Optical injection in semiconductor ring lasers
我们从理论上研究了半导体环形激光器中的光注入,并揭示了几种动力学机制。通过数值模拟和分岔延拓,揭示了两个不同的注入锁定解共存的参数区域,以及一个频率锁定极限环与注入锁定解共存的区域.最后,一个反相混沌政权没有任何载波动力学的参与。在周期受迫Duffing振子中,混沌的出现与混沌的出现有相似之处。
2011-08-17 physics.optics
A chip-scale second-harmonic source via injection-locked all-optical poling
本文提出一种基于半导体激光器自注入锁定氮化硅微谐振器与全光学极化的芯片级二次谐波源,实现57 Hz线宽、超过2 mW输出及280%/W效率。
2023-12-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Reducing the Carrier-Envelope-Phase-dependence of High-Harmonic-Generation by Vectorial-Time-Polarization-Gating
Raymond and Beverly Sackler Faculty of Exact Sciences, School of Chemistry, Tel Aviv University(特拉维夫大学理学院化学系);Tel-Aviv University Center for Light-Matter-Interaction(特拉维夫大学光物质相互作用中心)
本文提出矢量时间偏振门方案,通过减少驱动光载流子包络相位对高调制光谱的影响,提升高调制生成的稳定性与连续性,适用于阿秒科学中的非稳态光源应用。
2026-04-12 physics.optics
Theory of strong-field injection and control of photocurrent in dielectrics and wide bandgap semiconductors
本文提出了一种在具有稳定的载波包络相位的非共振超短激光脉冲作用下,宽禁带半导体中光致感应电流的理论。为了描述强场电子动力学,密度矩阵方程与介质内部的宏观电场方程自洽求解,我们用一维势来模拟介质内部的宏观电场。我们提供了一个详细的分析物理上重要的量(带人口,宏观极化,转移电荷),这表明,载波包络相位控制的电流可以解释为量子力学干涉的多光子激发通道的结果。我们的数值计算结果与实验数据吻合得很好。
2013-03-11 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Electric field-induced quantum interference control in a semiconductor: A new manifestation of the Franz-Keldysh effect
在(100)取向的GaAs中,在垂直入射的激光及其二次谐波照射下,单光子和双光子吸收之间的干涉导致弹道电流注入,但不调制总的载流子注入速率。横向偏置样品的泵浦-探测实验结果表明,恒定的电场能够相干控制载流子注入速率。我们将其归因于非线性光学Franz-Keldysh效应,并计算了两带抛物模型。该机制也与中心对称半导体有关。
2011-03-29 cond-mat.other physics.optics
Carrier-Envelope Phase Control of Orbital Angular Momentum in Solid-State High-Harmonic Generation
Eastern Institute of Technology(东方理工学院);ELI ALPS, The Extreme Light Infrastructure ERIC(ELI ALPS,极端光基础设施欧洲利益相关者实体);Theoretisch-Physikalisches Institut, Friedrich-Schiller-Universität Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学理论物理研究所);Laboratoire Photonique Numérique et Nanosciences (LP2N), UMR 5298, CNRS-IOGS-Université Bordeaux(数字光子学与纳米科学实验室(LP2N),UMR 5298,法国国家科学研究中心-高等光学学校-波尔多大学);Centro de Investigaciones en Óptica, A.C.(光学研究中心)
研究基于光学涡旋驱动的高次谐波产生,通过少周期涡旋光束驱动ZnO晶体中的HHG,发现谐波辐射拓扑电荷受晶体反演对称性破缺和载波包络相位影响,可通过CEP控制调整,为波形控制的结构化阿秒光源研究提供了新方向。
2026-07-28 physics.optics
Giant linearly-polarized photogalvanic effect and second harmonic generation in two-dimensional axion insulators
二阶非线性光学(NLO)过程,如光电流效应和二阶谐波产生(SHG),在探测和控制能量和器件应用中的光-物质相互作用中起着至关重要的作用。迄今为止,大多数二阶非线性光学过程的研究集中在空间反演对称性破缺的材料,如正常铁电体和非中心对称Weyl半金属。然而,舒布尼科夫群的反转对称性可以通过中心对称晶体中的自旋有序而被打破。不幸的是,这些材料不太常见,并且它们的NLO响应通常很弱。结合量子微扰理论和第一性原理模拟,我们预测了一个巨大的注入电流光电流效应和SHG在新兴的轴子绝缘体,甚至七层MnBi 2 Te 4(MBT)材料,表现出零平台量子反常霍尔(QAH)效应的家庭。它们的注入电流和二次谐波的幅度比广泛使用的铁电体,如BiFeO 3和LiNbO 3大两个数量级。此外,与通常在圆偏振光下观察到的注入电流不同,MBT的注入光电流仅在线偏振光下出现,这使得其便于器件应用。这些独特的特征来自宇称时间对称性、三重旋转对称性和显著的自旋轨道耦合的组合效应。这些增强的NLO效应对于表征QAH系统中的精细拓扑顺序是有价值的,并且还为基于磁性拓扑材料的新型红外光电探测器和光伏应用提供了启示。
2020-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Near-Unity Excitation and Radiative Efficiencies in Electroluminescence Without External Carrier Injection
State Key Laboratory of Bioinspired Interfacial Materials Science, Chemical Engineering and Materials Science, Soochow University(苏州大学仿生界面材料科学、化学工程与材料科学学院);TCL Corporate Research(TCL企业研究院);Jiangsu Key Laboratory of Advanced Negative Carbon Technologies, Soochow University(苏州大学先进负碳技术江苏省重点实验室)
本研究开发了非注入型电致发光(NI-EL),通过远程电荷储层与非单调渐变壳层量子点,将其激发效率提升超20倍、辐射效率提升7-8倍,性能媲美甚至超越注入型电致发光,为高性能脉冲光源提供了新平台。
2026-08-13 physics.app-ph physics.optics
Probing phonon dynamics with multi-dimensional high harmonic carrier envelope phase spectroscopy
我们探索泵浦探测高次谐波产生(HHG)从单层六边形氮化硼,其中太赫兹泵浦激发相干光学声子,随后探测由强烈的红外脉冲驱动HHG。我们发现,通过国家的最先进的从头计算,发射光谱的结构是衰减的相干声子的存在下,不再是由离散的谐波订单,而是在平台区的连续发射。高次谐波产量强烈振荡的泵探测延迟的函数,对应于超快的变化,如键压缩或拉伸的晶格。我们进一步表明,在该制度的激发声子周期和脉冲持续时间是相同的数量级,高次谐波过程变得敏感的驱动场的载波包络相位(CEP),即使脉冲持续时间是如此之长,没有这样的敏感性观察到在没有相干声子。CEP灵敏度与泵浦探测延迟的程度被证明是一个高度选择性的措施,在晶格中的瞬时结构变化,提供了一种新的方法,超快多维HHG光谱。值得注意的是,所获得的声子动力学的时间分辨率为~1飞秒,这比探测脉冲持续时间短得多,因为固有的子周期对比机制。我们的工作为探测声子和超快材料结构变化的新途径铺平了道路,并提供了一种控制高次谐波响应的机制。
2022-03-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Probing Electronic States in Monolayer Semiconductors through Static and Transient Third-Harmonic Spectroscopy
电子态及其动力学对于电子学和光电学应用是至关重要的。在这里,我们探测单层MoS 2中的各种相关电子态,例如多激子里德伯态和自由粒子能带,通过宽带(从~1.79到3.10 eV)静态三次谐波光谱具有高达>200的高相对对比度,这进一步得到了理论计算的支持。此外,我们引入瞬态三次谐波光谱,以证明三次谐波产生可以全光调制的调制深度超过~94%,在~2.18 eV,提供直接的证据,占主导地位的载流子弛豫过程,与载流子激子和载流子声子相互作用。我们的研究结果表明,静态和瞬态三次谐波光谱不仅是表征单层半导体及其异质结构的有前途的技术,但也是一个潜在的平台,破坏性的光子和光电应用,包括全光调制和成像。
2022-07-13 physics.app-ph physics.optics
Numerical investigation into the injection-locking phenomena of gain switched lasers for optical frequency comb generation
我们提出了详细的数值模拟的激光动力学描述光学频率梳的形成注入锁定增益开关激光器。考虑随机载流子复合和自发发射的半导体激光器的速率方程足以描述增益开关激光器的注入锁定行为,并且我们展示了光学频率梳是如何从自由运行状态开始,一直到最终的注入锁定状态。与连续波激光器的锁定,我们表明,增益开关激光器的锁定范围是相当大的,因为注入锁定可以通过注入在频率接近的梳状线之一。梳状线的质量正式评估通过计算FM噪声谱密度,我们表明,在注入锁定条件下的FM噪声谱密度的梳状线趋于脉泽激光器。
2015-03-26 physics.optics
Pulsed high harmonic generation of light due to pumped Bloch oscillations in noninteracting metals
我们导出了一个简单的理论,高次谐波产生由于泵浦一个大振幅振荡电场的非相互作用的金属。该模型假设辐射光场是由于泵浦产生的时变电流引起的电子加速而产生的,并且还假设系统具有恒定的光激发载流子密度,因此它忽略了带之间的偶极激发(这将在半导体中产生载流子)。我们研究的情况下,奇谐波频率预计将占主导地位的辐射光的光谱,我们也适用于真正的材料,如氧化锌,高次谐波产生已经在实验中证明了模型。
2012-12-07 cond-mat.str-el physics.optics
Carrier-envelope phase effects in Laser Wakefield Acceleration with near-single-cycle pulses
驱动激光尾场加速与极短的,近单周期的激光脉冲是至关重要的实现的电子源,可以在kHz的重复率,同时依赖于适度的激光能量。从基本的观点来看,这也是有趣的,因为有质动力近似对这样短的脉冲不再有效。通过粒子模拟,我们展示了等离子体响应如何在激光偏振平面上变得不对称,并依赖于激光脉冲的载波包络相位(CEP)。对于自注入的情况,这反过来又强烈影响注入电子的初始条件,导致电子束的集体电子感应加速器振荡。结果,电子束指向、电子能谱和发射的电子感应加速器辐射的方向变得依赖于CEP。对于密度梯度中的注入,对射束指向的影响减小,并且电子能谱是CEP无关的,因为电子注入主要是纵向的并且主要由密度梯度确定。我们的研究结果突出了在这个制度中的CEP控制的重要性,以产生稳定的和可重复的相对论电子束,并确定如何CEP效应可以在实验中观察到。在未来,CEP控制可能成为控制加速电子束的能谱或指向的附加工具。
2020-10-14 physics.acc-ph physics.optics physics.plasm-ph
Generation of tunable, high repetition rate optical frequency combs using on-chip silicon modulators
我们实验证明可调谐,高稳定的频率梳与高重复率使用一个单一的,电荷注入为基础的硅PN调制器。在这项工作中,我们演示了梳在C波段超过8线在20 dB的带宽。我们演示了连续调谐的中心频率在C波段和调谐的重复率从7.5GHz到12.5GHz。我们还通过模拟展示了使用优化的硅PIN调制器的带宽缩放的潜力。我们发现,时变自由载流子吸收由于载流子注入,在数据调制器中的不期望的效果,在这里有助于提高所产生的梳的平坦度。
2018-04-30 physics.app-ph physics.optics