(a) Le schéma expérimental. ( b ) Dispersion schématique de l'énergie-impulsion pour le microfil ZnO. Deux photons de l'impulsion de contrôle à 700 nm induisent une diffusion stimulée à partir du condensat de polaritons formé à environ k// =0 sur la branche LP. Le photon libre est à une longueur d'onde longue de 3,4 μm . ( c ) Le spectre PL résolu en angle intégré obtenu à 350 nm à la fluence de pompe d'environ 7,0 × 10 −4 J/cm 2 . La dépendance de la fluence de pompe de (d) l'occupation de l'état fondamental, la largeur de raie d'émission et (e) l'énergie au maximum des spectres d'émission PL. (f) Le spectre PL résolu en angle intégré obtenu pour une excitation à 700 nm à la fluence de 3,4×10 −3 J/cm 2 . Crédit :Lettres d'examen physique (2022). DOI : 10.1103/PhysRevLett.129.057402
Une équipe de chercheurs affiliés à de nombreuses institutions en Chine a mis au point un commutateur optoélectronique ultrarapide utilisant un condensat de polaritons de Bose-Einstein. Ils ont publié leurs travaux dans la revue Physical Review Letters .
Alors que les scientifiques cherchent des moyens de créer des appareils plus rapides, ils se sont tournés vers la lumière comme moyen de transfert d'informations au lieu des électrons. Afin de créer de tels dispositifs, des commutateurs doivent être développés qui peuvent gérer le support plus rapide qui fonctionne à des fréquences optiques. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont conçu et construit un tel commutateur, qui permet un traitement dans la gamme des térahertz.
Pour construire leur nouvel interrupteur, les chercheurs se sont tournés vers les polaritons comme mécanisme d'interrupteur. Les polaritons sont des quasi-particules qui peuvent être fabriquées à l'aide de photons et d'excitons, et ils peuvent être utilisés pour créer des condensats de Bose-Einstein constitués de particules qui existent dans un seul état quantique. Les polaritons émettent de la lumière, qui est une partie nécessaire d'un commutateur optique. Les chercheurs ont noté qu'un condensat de Bose-Einstein fabriqué à l'aide de polaritons pourrait agir comme un laser à polaritons, une autre caractéristique utile dans un commutateur optique. Les chercheurs ont également noté que certains semi-conducteurs, tels que l'oxyde de zinc, peuvent contenir des excitons à température ambiante, une fonctionnalité très pratique.
Pour créer leur interrupteur, les chercheurs sont partis d'un échantillon d'oxyde de zinc, à l'intérieur duquel existaient des microcavités. Le déclenchement d'une impulsion de pompe ultraviolette sur une cavité pendant quelques femtosecondes a entraîné un flash de lumière du condensat de Bose-Einstein à l'intérieur, d'une durée de la même durée. Plus important encore, la désactivation du laser a entraîné la désactivation très rapide du flash de lumière, 1 000 fois plus rapide que les autres interrupteurs optoélectriques. Cela était dû au taux d'extinction rapide de la population de polaritons. Le temps qu'il faut à un commutateur optique pour passer de marche à arrêt et vice versa constitue l'une de ses caractéristiques les plus importantes, et le taux de ce nouveau dispositif s'est avéré être supérieur de plusieurs ordres de grandeur à celui des autres commutateurs de polariton qui ont été développés jusqu'à présent. :Assez bon pour mettre les appareils utilisant un tel commutateur dans la gamme des térahertz.
© 2022 Réseau Science X Des physiciens démontrent la condensation polaritonique de Bose-Einstein à l'aide d'un guide d'ondes planaire
