新方案實(shí)現(xiàn)光的完美共振吸收 可應(yīng)用于超快光開(kāi)關(guān)

  ICC訊 近日，蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、稀有同位素前沿科學(xué)中心劉作業(yè)教授團(tuán)隊(duì)，與德國(guó)馬克斯·普朗克核物理研究所、耶拿大學(xué)以及美國(guó)路易斯安納州立大學(xué)科研人員合作，提出了一種利用超短激光脈沖實(shí)現(xiàn)介質(zhì)無(wú)共振腔完美共振吸收的方案。相關(guān)研究論文以《零面積脈沖產(chǎn)生的完美共振吸收》為題發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。

  劉作業(yè)介紹，探索微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有助于認(rèn)識(shí)物質(zhì)的本質(zhì)，進(jìn)而控制和改變物質(zhì)變化的相關(guān)過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的新性質(zhì)和新功能。對(duì)光脈沖的有效操控是實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀粒子動(dòng)力學(xué)控制的基礎(chǔ)。基于可編程空間光調(diào)制器的可見(jiàn)光整形技術(shù)已在相干控制領(lǐng)域取得了很大成功。但在極紫外以及X射線波段，由于缺乏有效介質(zhì)，既有技術(shù)方案無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

  研究團(tuán)隊(duì)基于瞬態(tài)吸收光譜激發(fā)—調(diào)控（XUV—NIR）作用框架，研究提出了一種通過(guò)時(shí)域選通法，操縱共振介質(zhì)吸收特性的普適方案，實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)對(duì)光脈沖的完美吸收（99.999%），且吸收度在飛秒時(shí)間尺度上可控。他們通過(guò)分析還發(fā)現(xiàn)，在時(shí)域上裁剪XUV脈沖限制系統(tǒng)自由演化并結(jié)合激發(fā)脈沖在介質(zhì)內(nèi)傳播過(guò)程的自然整形，使其傳播后建立的子脈沖與主脈沖實(shí)現(xiàn)相干相消。

  “該方案將激光波長(zhǎng)鎖定到共振躍遷頻率且無(wú)需使用光學(xué)諧振腔，證實(shí)了宏觀介質(zhì)的共振吸收在超快時(shí)間尺度上可調(diào)，在極紫外以及更短波段X射線的脈沖整形、超快光開(kāi)關(guān)及未來(lái)光—光調(diào)制器的實(shí)現(xiàn)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值?！眲⒆鳂I(yè)說(shuō)。