Открыты новые свойства метаповерхностей, взаимодействующих со сверхкороткоимпульсным лазером
Главный вывод, к которому пришли исследователи: в то время как для линейных эффектов важны высокодобротные связанные состояния в континууме, для сверхкороткоимпульсных и сверхмощных систем гораздо большую роль играет непосредственно сам материал, из которого сделана метаповерхность, чем её структура. Для генерации высоких гармоник (а таким образом, и для сверхкоротких импульсов) материал должен быть в высокой степени кристалличным, обладать высокой лучевой стойкостью и низкими (а лучше вообще без них) оптическими потерями в видимой и ИК областях спектра.
«У нас был набор оптимизированных метаповерхностей, и мы начали изучать процесс генерации кратных гармоник (для начала 3-й и 5-ой) на лазерной системе, которая была в распоряжении в Австралии. Длительность импульса в несколько пикосекунд не позволяла добиться генерации гармоник более высокого порядка, чем 5-ый, однако мы обратили внимание, что некоторые метаповерхности демонстрировали эффективность генерации нелинейного излучения на два порядка выше по сравнению с другими структурами. Этот эффект достигался за счет оптимизации геометрии метаповерхности: размеров метаатомов и периода их расположения на подложке относительно друг друга», — рассказывает первый автор статьи, младший научный сотрудник физического факультета ИТМО Георгий Зограф.
Исследование опубликовано в журнале ACS Photonics
Источник: ИТМО
