调控锗中的超快激发:泵浦脉冲参数与多光子共振的作用

该研究团队采用动态投影算子方法(DPOA)研究锗材料在超强超短泵浦脉冲作用下的超快光学激发过程。相较于现有多种方法,该技术具有极低的计算资源需求,能够精确计算泵浦脉冲诱导的剩余电子与空穴浓度分布。该方法可直接获取激发载流子的能量分布数据及系统吸收的总能量值。通过将光学响应分解为不同多光子共振过程的贡献,研究人员系统性地研究了激发载流子密度和吸收能量对泵浦脉冲三个关键参数(脉宽、振幅和光子能量)的依赖关系。 研究结果揭示了这些参数之间复杂的相互作用机制,其主要受共振拉比型动力学效应及不同多光子吸收通道间竞争关系的调控。针对所研究的锗材料体系,该工作发现双光子过程通常占主导地位,但在特定泵浦脉冲频率、脉宽和强度条件下,单光子和三光子通道也会产生显著贡献。这项全面分析为通过靶向特定多光子路径来优化半导体中的超快光学控制提供了实用指导。
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提交arXiv: 2025-12-20 10:09

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