遷移金属ジカルコゲナイドにおける谷分極による全光学的非相反性【JST・京大機械翻訳】

Kawaguchi Yuma; Guddala Sriram; Chen Kai; Alu Andrea; Menon Vinod; Khanikaev Alexander B.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202205223261642 整理番号：22P0176417

遷移金属ジカルコゲナイドにおける谷分極による全光学的非相反性【JST・京大機械翻訳】

All-optical nonreciprocity due to valley polarization in transition metal dichalcogenides

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発行年： 2020年07月29日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年07月29日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

非相反性と非レシプロカル光学素子は,光の一方向伝搬を強制することによって,現代のフォトニック技術において重要な役割を果たす。今日のほとんどの非レシプロカル素子は,外部静磁場の存在下で磁気光学応答を示す特殊なクラスの低損失フェライトから作られている。伝送対称性を破る間,フェライトは,光波長における非相反応答の弱い特性のために,フォトニック回路の小型化の必要性を満たすことができず,オンチップフォトニックシステムに統合するのは容易ではない。これらの課題は,時間反転対称性,例えば,時間における光学系を変調する非線形効果に依存する磁気フリーアプローチの出現をもたらした。ここでは,遷移金属ジカルコゲン化物(TMD)における非線形谷選択応答に基づく非相反性に対する全光アプローチを示した。この方法は磁性材料の限界を克服し,外部磁場を必要としない。円偏光により励起された単層WS_2における光誘起非相反性の実験的証拠を示した。非相反性は,谷選択的励起子-励起子相互作用から生じ,円偏光ポンプ場によって制御された非線形円二色性を生じさせる。著者らの実験結果は,かなりの間隔ley-散乱にもかかわらず,室温でさえ顕著な効果を明らかにし,磁気フリーの非レシプロカルプラットフォームにおける実用化の可能性を示した。一例として,光学的に偏ったTMD単層を統合するパススルー窒化ケイ素(SiN)リング共振器に基づく光アイソレータを実現するためのデバイス方式を提案した。【JST・京大機械翻訳】

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光導波路,光ファイバ,繊維光学 , 量子光学一般 , 電気光学効果,磁気光学効果

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