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2026

基于等离子体对称性破缺的时变低折射率薄膜中全光偏振控制

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赫瑞-瓦特大学 Marcello Ferrera 团队提出了一种全光方案，该方案利用飞秒泵浦低折射率、亚波长各向同性薄膜，在单一材料平台上实现了对双折射、二色性和旋光性的超快控制。当在材料的交叉波长处进行探测时，线偏振泵浦会在合适的正交分量之间诱导高达 0.1π μm?¹ 的瞬态相位延迟，并伴随约 1.2 的二色性吸收比。而当采用圆偏振激发时，探测光会经历非互易旋光性，导致偏振旋转达到 1.1° μm?¹。这些瞬态值比其他纳米光子系统记录的值大几个数量级，并且可以通过专门的模型进行定量重现，这突显了光激发载流子等离子体中时变阻尼的关键作用。作者结合实验和理论研究，建立了一种可重构的、深亚波长的偏振控制机制，其工作时间尺度为亚皮秒级。这种方法非常适用于紧凑型超快调制器、动态超表面和可调谐非互易光子器件，对量子光学、超快逻辑和时间分辨传感等领域具有广泛的应用前景。

研究成果于 2026 年 4 月 3 日以 “All-optical polarization control in time-varying low-index films via plasma symmetry breaking” 为题发表于《Nature Photonics》。