原子層半導体における第二高調波生成の全光学的偏光と振幅変調

第二高調波生成は、周波数変換、周波数コムの自己参照、非線形分光法、パルス特性評価を含むいくつかの科学技術分野において極めて重要である。電気的誘因や全光学的誘因によって実現できる高調波生成効率の調節によって、高度な機能が可能になる。高調波生成効率の電気的制御は、スイッチング速度を低くして高い変調深度をもたらすのに対し、全光学的非線形デバイスは、高い速度と低い変調深度をもたらす。今回我々は、MoS₂における第二高調波生成の全光学的変調を実証し、変調度が100％に近く、速度が基本パルス持続時間によってのみ制限されることを示す。この結果は、D_3h結晶対称性と深サブ波長厚さの試料の組み合わせに起因している。そのため、遷移金属ジカルコゲニド群全体に拡張して、高速集積周波数変換器、超短パルス特性評価用の広帯域自動相関器、調整可能なナノスケールホログラムなどの先進的な非線形光学デバイスの設計に大きなフレキシビリティーを持たせることができる。