Ekstraordinært stærkt, ikke-lineært optisk grafenlignende materiale kunne renovere ikke-lineær fotonik

Ikke -lineær optik er en vigtig teknologi i vores moderne samfund, såsom billeddannelse og højhastighedsdatakommunikation. Men de traditionelle enheder lider af relativt små ikke -lineære optiske koefficienter for konventionelle optiske materialer. Et tværfagligt team af forskere fra Aalto University, University of Eastern Finland, University of Arizona, Cambridge University, University of Ottawa, Italiensk Teknologisk Institut, og National University of Singapore, opdagede, at monolag molybdendisulfid, et unikt todimensionalt (2-D) lagdelt materiale, der ligner grafen, har et ekstremt stort ikke -lineært optisk respons, som effektivt kan konvertere lavenergifotoner til sammenhængende højenergifotoner.

"Denne usædvanlige ejendom kan bruges til stærkt miniaturiserede fotoniske enheder på chip, såsom billedbehandling i høj opløsning og effektive applikationer til optisk dataskift, "fortæller prof. Zhipei Sun fra Aalto University, Finland.

Forskerne observerede også, at de ikke -lineære multiphotonprocesser af dette materiale er meget følsomme over for antallet af lag og krystalorientering. Forskerne demonstrerede, at disse ikke -lineære optiske processer også kunne udnyttes til hurtig og pålidelig karakterisering af lignende atomisk tynde materialer. Dette er af stor interesse for forskning og industri.

"Vores demonstrerede multiphoton-tilgang er et par størrelsesordener hurtigere end de konventionelle optiske mikroskopimetoder. Dette viser klart dets potentiale for industrielt materiale med stor volumen og stor størrelse og udstyr til næste generations elektronik og fotonik, "siger professor Harri Lipsanen fra Aalto University.

Interessant nok, Det internationale team fandt også ud af, at de ikke-lineære optiske processer i høj orden er stærkere end de med lav ordre. Dette er i modstrid med intuitionen, og er ganske overraskende, da intensiteten af ​​ikke-lineære processer normalt falder med rækkefølgen i lærebogen. Prof. Nasser Peyghambarian, Finlands fornemme professor fra College of Optical Sciences ved University of Arizona, USA, højdepunkter:

"Sådan en unik ikke -lineær optisk reaktion er ikke kun interessant for grundlæggende fysik, men også meget bemærkelsesværdigt til praktiske anvendelser, såsom, mikroskopi, terapi, og dataskift. "