Forscher entdecken neue Strahlungseffekte in photonischen Zeitkristallen

Ein Team unter der Leitung von Professor Huanan Li und Professor Jingjun Xu von der School of Physics der Nankai University in Zusammenarbeit mit dem Team unter der Leitung von Professor Andrea Alù vom Advanced Science Research Center (ASRC) der City University of New York und Professor Boris Shapiro vom Israel Institute of Technology, entdeckten, dass eine in anisotrope photonische Zeitkristalle (APTCs) eingebettete stationäre Ladung Energie aus der Zeitmodulation extrahieren kann, um kohärente Strahlung zu erzeugen und dann mit dem Floquet-Modus in der Impulsbandlücke zu koppeln, um sie exponentiell zu verstärken.

Die Forschungsergebnisse wurden in veröffentlicht Briefe zur körperlichen Überprüfungmit dem Titel „Stationäre Ladungsstrahlung in anisotropen photonischen Zeitkristallen“.

Sie erweiterten die Idee photonischer Zeitkristalle (PTCs) auf anisotrope homogene Medien, um APTCs zu konstruieren, die durch zeitperiodisch modulierte Permittivitätstensoren beschrieben werden. Ein verallgemeinerter Zeittransfermatrix-Formalismus wurde entwickelt, um die Strahlung einer stationären Ladung in APTCs zu untersuchen. Es wurde festgestellt, dass APTCs aufgrund ihrer rekonfigurierbaren anisotropen Bandstruktur im Impulsraum die Abstrahlung der stationären Ladung ermöglichen und Emissionsmerkmale verwalten können.

Im Gegensatz zu den nichtresonanten abstimmbaren Lasern auf der Basis von PTCs wird die extreme Laserrichtung in APTCs aufgrund ihrer inhärenten anisotropen Bandstruktur erreicht, die keine Quellenmanipulation erfordert, wie z. B. eine präzise Steuerung der Bewegung freier Ladungen für eine empfindliche Phasenanpassung, die erforderlich ist Bestrahlungsprozess aufrechterhalten. Dieser Ansatz erweitert das Konzept nichtresonanter abstimmbarer PTC-Laser erheblich auf Szenarien stationärer Ladungen und eröffnet einen neuen Weg innerhalb eines Forschungsgebiets zur Steuerung der Abstrahlung von Ladungen.