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時間変化するメタ表面におけるメタ原子の突然の合体による線形周波数変換

Nature Photonics 12, 12 doi: 10.1038/s41566-018-0259-4

電磁波のエネルギーは、電磁波が時間的境界を通過すると変換される。従って、周波数変換には、媒体の効果的な時間的制御が不可欠である。今回我々は、時間的に急変するメタ表面を周波数変換プラットフォームとして提示し、テラヘルツ周波数においてその効果を実験的に実証している。提示したメタ表面は、超高速光励起によって2つの異なる金属メタ原子が突然合体して1つのメタ原子になるように設計されている。この突然の合体によって、スペクトル設計された時間的境界がメタ表面に生じ、周波数変換を実現し操作することができる。興味深いことに、この急峻な時間的境界とテラヘルツ入力パルスの間の時間遅延が、変換された波の位相および振幅と強く関係していることが見いだされた。今回提示した方式は非線形性に依存しないので、強度が弱い波の周波数変換に特に有利になる可能性がある。

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