【激光光把一個新的自旋】

明道

【激光光把一個新的自旋】

 

激光自旋提升

已經建立了一種新型的脈衝激光，其發出的光的偏振調製非常迅速的研究人員在德國和蘇格蘭。發生的偏振調製的強度調製光電信系統中通常使用的速度遠遠超過 - 產生的極化脈衝可以顯著增加光纖通信的速度。

自旋提高laserModern電信系統的信息進行編碼的激光脈衝，然後沿著光纖發送。這是一個令人難以置信的有效傳遞信息的方法，但它的速度由所使用的速率可被調製的激光的強度，因為這決定了需要多長時間的脈衝串中對數據進行編碼成最終是有限的。

與傳統的，強度調製的激光，可以達到的最大調製率是約40 GHz。

現在，在波鴻魯爾大學的尼爾斯·格哈特和他的同事，與同事一起在格拉斯哥Strathclyde大學，已經摸索出了電子自旋的方式來使用，以提高半導體激光器的調製速度 - 一些物理學家一直在努力了好幾年。

降低能量閾值

在一個標準的半導體激光器有自旋向上和自旋向下的電子數量相等，所以旋轉沒有在其操作的一部分。

然而，物理學家知道，如果兩種自旋態電荷載體的相對比例可以增加，這降低了，必須把大量的能量的激光，在它開始之前發光光 - 所謂的激射閾值。

但維持在室溫下自旋不平衡 - 或偏振 - 已證明是非常困難的，因為熱能將隨機在幾皮秒的自旋。

因此，格哈特和他的同事在半導體自旋極化波，爆破與偏振光從另一個激光極短脈衝。

而電子本身仍迅速失去它們的自旋極化，一些被傳遞到光子，然後重新極化電荷載體。

這種最後約200倍以上的電子自旋極化本身的光子和電子的自旋之間振盪。

有一個比較有趣的功能到波鴻組的激光。在從一個標準的半導體激光器的光，它具有無淨極化相反，迅速振盪的光的偏振，因為光子的自旋與電子的自旋耦合。

雖然這種切換已經被證明之前，偏振調製率一直盯住強度調製速率。

至100 GHz和超越

格哈特和他的同事們用他們的技術來調節極化光從4 GHz的激光在11.6 GHz。

這仍然比國家的最先進的調強激光慢，但研究人員認為，它應該是可以改善的。

解釋說：原則上，你可以去超過100 GHz，格哈特。

我們已經證明它在理論上，但首先我們必須開發一個設備，這就是我們目前正在做的。”

在布法羅紐約州立大學物理學家伊戈爾Zutic留下了深刻印象。

我會說這是一個非常激動人心的證據的原則，可能會向我們展示什麼是可能與這些自旋激光器冰山的一角，他說。

然而，Zutic和Gerhardt的同意，這種旋轉激光之前，可以在商業上可行的，它必須是沒有另一個激光器激發的自旋振盪。

這將涉及到激光注入自旋極化電子 - 迄今只能在低溫下實現的過程。

的進步，正在追求在非常不同的區域 - 如磁性硬盤驅動器，磁隨機存取存儲器 - 的基礎上更好的磁鐵和電氣自旋注入的更好的方法，的結論Zutic的。

這些事態發展可能更廣闊的視野，使有用的知識轉移。”

這項工作是描述在APPL。物理。 LETT。 99 151107。

作者簡介

蒂姆·沃根是一個總部設在英國的科普作家。

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/nov/07/laser-puts-a-new-spin-on-light