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章鱼口袋app下载安装-超资料让高次谐波的“私家订制”成为可能,清华大学周济团队首提人工发生高次谐波新机制

admin 2019-05-15 312人围观 ,发现0个评论

摘要

近来,清华大学周济院士课题组提出了一种可人工发生高次谐波的超资料。经过超资料的局域磁电强耦合进程,使得固体中低速运动的自由电子激宣布非线性汤姆逊散射,从而完成高次谐波的人工发生。这种不凭借天然非线性资料发生的高次谐波具有极高的规划自由度,使得人工操控高阶光学非线性成为可能。相关效果以“Artificial Generation of High Harmonics via Nonrelativistic Thomson Scattering in Metamaterial”为题宣布在《Research》(Research 2019 DOI: 10.1155/2019/8959285)上。

研讨布景

高次谐波发生作为一种高阶章鱼口袋app下载安装-超资料让高次谐波的“私家订制”成为可能,清华大学周济团队首提人工发生高次谐波新机制非线性光学效应,是人们获取高频、超短脉冲相干光的一个重要手法,能够将激光频率章鱼口袋app下载安装-超资料让高次谐波的“私家订制”成为可能,清华大学周济团队首提人工发生高次谐波新机制扩展到非常宽的频段,是当时极紫外光学和超快阿秒物理章鱼口袋app下载安装-超资料让高次谐波的“私家订制”成为可能,清华大学周济团队首提人工发生高次谐波新机制等一系列光学前沿研讨的根底。但是,因为现在人们对天然资料中非线性物理进程的知道仍处于探究阶段,并且常用高次谐波发生介质一般为难以操控的气态和等离子尿不尽是怎么回事身形,这使得谐波的订制规划和精准构筑依然难以完成。

研讨进展

近来,清华大学周济院士课题组提出了一种根据非相对论性汤姆逊散射机制完成人工高次谐波发生的超资料。规划出的超资料结构如图1所示,由一个开口环谐振子和断线谐振子彼此嵌套而成。

(a) 阵列

(b) 结构单元

图1 超资料结构暗示

在与入射光的耦合效果下,开口环谐振子会在内部发生一个局域增强磁场,使断线谐振子中的自由电子在低速运动条件下也可得到强洛伦兹力,从而激起非线性汤姆逊散射,而一般该机制需求在到达相对论速度的等离子体电子上才干完成。运用这种非相对论速度的非线性汤姆逊散射机制,超资料结构便可有用发生高阶的谐波信号(图2)。

图2 超资料发生的高次谐波频域谱

因为这种高阶非线性彻底源于人工超资料内部的磁场和电场耦合,不依赖天然资料,因而能够经过改动结构,对发生的高次谐波完成准确的规划和调控(图3)。并且,经过恰当的缩放超资料的几许尺度,在微波到红外非常宽的频段范围内,均能够发生显着的高次谐波。

(a) 改动开口环谐振子开口尺度

(b) 改动两个谐振子距离


图3:超资料几许结构改变对各阶次谐波强度影响

未来展望

该作业初次提出了人工发生高次谐波的新机制,为处理高次谐波的按需规划和订制难题供给了一种可行性计划,有望完成高次谐波的实时调控和反应调谐,并引发平面谐波透镜和谐波全息等新器材的研发。在超快光学、新一代光源技能和光信息技能等范畴都具有重要的科学含义和运用远景。一起,打破非线性汤姆逊散射所需求的相对论速度限制,也将极大地促进凝聚态电子输运的研讨和先进电动力学的开展。

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