Обнаружены новые эффекты излучения в фотонных кристаллах времени
Оказалось, что стационарный заряд, внедренный в анизотропные фотонные временные кристаллы (APTC), может извлекать энергию из временной модуляции для создания когерентного излучения, а затем соединяться с модой Флоке в запрещенной зоне импульса для экспоненциального усиления. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters под названием «Излучение стационарного заряда в анизотропных фотонных кристаллах времени».
(а) схема APTC; b) полосная структура APTC; (c) Нормированная энергия излучения в импульсном пространстве в различные моменты времени APTC за счет встроенного стационарного заряда.
Авторы и права: Письма с физическим обзором (2023 г.). DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.093803
Группа под руководством профессора Хуанана Ли и профессора Цзинцзюня Сюя из Школы физики Нанкайского университета в сотрудничестве с группой под руководством профессора Андреа Алу из Центра перспективных научных исследований (ASRC) Городского университета Нью-Йорка и профессора Бориса Шапиро из Израильского технологического института обнаружили, что стационарный заряд, внедренный в анизотропные фотонные временные кристаллы (APTC), может извлекать энергию из временной модуляции для создания когерентного излучения, а затем соединяться с модой Флоке в запрещенной зоне импульса для экспоненциального усиления.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters под названием «Излучение стационарного заряда в анизотропных фотонных кристаллах времени».
Они расширили идею фотонных временных кристаллов (PTC) на анизотропные однородные среды, чтобы построить APTC, описываемые периодически модулируемыми во времени тензорами диэлектрической проницаемости. Для исследования излучения стационарного заряда в АПТС был разработан обобщенный формализм временной матрицы переноса. Было обнаружено, что APTC могут обеспечивать излучение стационарного заряда и управлять особенностями излучения благодаря их реконфигурируемой анизотропной зонной структуре в импульсном пространстве.
В отличие от нерезонансного перестраиваемого лазера на ПТК, экстремальная направленность генерации в АФТК достигается за счет присущей им анизотропной зонной структуры, которая не требует манипуляций с источником, таких как точное управление движением свободных зарядов для тонкого фазового согласования, необходимого для поддерживать радиационный процесс. Этот подход значительно расширяет концепцию нерезонансных перестраиваемых PTC-лазеров до сценариев стационарных зарядов, открывая новые возможности в области исследований для контроля излучения зарядов.
