研究人员发现光子时间晶体的新辐射效应
发布时间：2023-04-27 08:00:00 阅读数： 368
(a)APTC的示意图；(b)APTC的带状结构；(c)APTC在不同时间段由于嵌入静止电荷而在动量空间的归一化辐射能量。 资料来源：《物理评论快报》（2023）。DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.093803
南开大学物理学院李华南教授和徐京军教授领导的团队与纽约市立大学先进科学研究中心（ASRC）的Andrea Alù教授和以色列理工学院的Boris Shapiro教授领导的团队合作，发现嵌入各向异性光子时间晶体（APTCs）中的固定电荷可以从时间调制中提取能量，产生相干辐射，然后与动量带隙中的Floquet模式耦合，将其成倍放大。
该研究结果发表在《物理评论快报》上，标题为 "各向异性光子时间晶体中的固定电荷辐射"。
他们将光子时间晶体（PTCs）的想法扩展到各向异性的均质介质中，以构建由时间周期性调制的许可率张量描述的APTCs。开发了一个广义的时间转移矩阵形式主义来研究APTCs中静止电荷的辐射。研究发现，由于APTCs在动量空间的可重构各向异性带结构，它可以实现固定电荷的辐射并管理发射特征。
与基于PTCs的非谐振可调谐激光器相比，APTCs中的极端发光方向性是由于其固有的各向异性带状结构而实现的，这不需要对源头进行操作，如精确控制自由电荷的移动以维持辐射过程所需的精细相位匹配。这种方法大大扩展了非谐振可调谐PTC激光器的概念，使其适用于固定电荷的情况，在控制电荷辐射的研究领域中开辟了一条新的途径。
参考资料：Huanan Li et al, Stationary Charge Radiation in Anisotropic Photonic Time Crystals, Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.093803
