當光波穿過固體材料時，可以將部分能量，儲存在機械波中！

2019-08-24 10:43 作者:博科園 0人讀過 | 我要投稿

當光波穿過像玻璃這樣的固體材料時，它可以將部分能量儲存在機械波中，導致光的顏色發(fā)生變化。這一過程被稱為“布里淵散射”，具有重要的技術應用。

例如互聯(lián)網上的遠程光學數(shù)據傳輸依賴于放大器，通過強激光場在光纖中產生機械波。機械波被光學激發(fā)的頻率，以及通過布里淵散射產生的光譜，通常由材料的性質決定。到目前為止，這限制了可能的應用范圍。

由Daniel Lanzillotti-Kimura領導的納米科學和納米技術中心c2n (CNRS/巴黎大學- saclay)的研究人員，展示了一種由兩種半導體材料交替層組成的微柱，它構成了一種用聲音控制光的新裝置。微柱器件可以通過布里淵散射幾乎完全自由地形成光譜，其研究成果發(fā)表在《Optica》上。該設備通用性背后的主要技巧是用獨立部件控制光和聲音。在C2N最先進的技術設施中，研究人員制造了微柱，其中內層厚度在幾納米范圍內極其精細。

構成了一個頻率高達300GHz的聲波諧振器，這種諧振器被嵌入到較厚的層之間，從而共振地限制光。由于光和聲在三維空間中都被限制在同一空間區(qū)域內，與它的尺寸相比，該裝置在布里淵散射產生方面也具有不同尋常的效率。在研究中，研究人員設計了一種新的光學技術來檢測和優(yōu)化在熱效應影響下產生布里淵光譜。但其發(fā)現(xiàn)的影響遠遠不止這些：微柱諧振器可以直接與光纖連接，因此，它們構成了一個很有前途的平臺。

將布里淵光源與光學納米電路集成在芯片上，研究人員還指出，設備可以與有源激光介質相結合，甚至可以改進，達到有源聲學的狀態(tài)，即機械波模擬激光。聲子對光的非彈性散射具有定制產生頻率梳、激光線窄化和全光數(shù)據存儲的潛力。為了提高效率，這些應用需要強大的光場和光模與聲模之間的大量重疊?？刂坡曌V的形狀非?？扇。侥壳盀橹?，有圖案的波導和光子晶體光纖已經可以對聲波頻譜進行高達幾千萬赫茲的裁剪。

新研究介紹了一種基于在光學微柱腔內嵌入工作在300 GHz的高頻納米聲諧振器的單片布里淵發(fā)生器。它可以獨立設計布里淵光譜和光器件。利用衍射激發(fā)激光和布里淵信號的不同空間模式，提出了一種自由空間濾波技術。微柱可以很容易地集成到纖維和芯片結構中，可以被設計成達到受激狀態(tài)，并且與量子點兼容，使它們與量子通信相關。