光學雙穩(wěn)態(tài)材料Optically bistable materials響應于具有兩個可能光學輸出的單個輸入,這取決于激發(fā)過程歷史,。這種雙穩(wěn)態(tài)材料,,對于光開關和存儲器是理想的,但是對于本征光學雙穩(wěn)態(tài)intrinsic optical bistability (IOB)的有限理解,,阻礙了適用于器件的納米級本征光學雙穩(wěn)態(tài)IOB材料的發(fā)展。
近日,,美國 勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)Artiom Skripka,, Bruce E. Cohen, Emory M. Chan等,在Nature Photonics上發(fā)文,,證明了在Nd3+摻雜的KPb2Cl5雪崩納米粒子中的本征光學雙穩(wěn)態(tài)IOB,,并在發(fā)光和非發(fā)光狀態(tài)之間,以高對比度切換,,還具有雙穩(wěn)態(tài)的滯后特性,。
圖1: KPb2Cl5:Nd3+ 雪崩納米粒子avalanching nanoparticles,ANPs中的本征光學雙穩(wěn)態(tài)intrinsic optical bistability,IOB,。
圖2: KPb2Cl5:Nd3+雪崩納米粒子ANPs的雙穩(wěn)態(tài)發(fā)光,。
圖3: KPb2Cl5:Nd3+雪崩納米粒子ANPs中的本征光學雙穩(wěn)態(tài)IOB模型。
圖4: 發(fā)光滯后的時間調制,。
圖5: 基于不穩(wěn)定渡越crossing,,雪崩納米粒子ANPs的光開關。
還說明了一種低溫非熱機制non-thermal mechanism,,其中本征光學雙穩(wěn)態(tài)IOB源于Nd3+離子中,,被抑制的非輻射弛豫和光子雪崩的正反饋,導端>200階光學非線性,。激光脈沖調制還調節(jié)了滯后寬度,,雙激光激發(fā)實現了類似晶體管的光開關。這種納米級本征光學雙穩(wěn)態(tài)IOB的調控機制,,為光子器件建立了雪崩納米粒子,,從而實現了利用光來操縱光。
參考文獻: 中國光學期刊網
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