合肥研究院采用双泵浦技术实现了GHz高频光弹调制器

超快探测成像的技术手段非常多，如高速相机、ICCD相机、条纹相机等。

日前，合肥物质科学研究院采用超快时间分辨泵浦探测技术在钙钛矿SrTiO3晶体中发现了由超快相干声子诱导的GHz光学双折射效应，并实现了对其进行光学操控。同时，研究团队通过双泵浦技术实现了对相干声子及其诱导的GHz双折射的光学操纵。这揭示了超快光学双折射调制的一种机制，并为GHz高频声光器件的应用奠定了技术基础。

钙钛矿SrTiO3晶体

钛酸锶是一种无机化合物，分子式为SrTiO3，可用作电子陶瓷材料和人造宝石。钛酸锶是具锶和钛的氧化物。 在室温下，它是具有钙钛矿结构的中心对称的顺电态介质材料。 在低温下，它接近具有非常大的介电常数〜10的铁电相变，但是保持顺电态，直到作为量子涨落的结果测量的最低温度，使其成为量子顺电态。它一直被认为是一种完全人工的材料，直到1982年，它在西伯利亚被发现并命名为tausonite的自然对应物--并已经被国际矿物学协会(IMA)认可。Tausonite仍然是一种极其罕见的矿物质，发生于非常微小的晶体。其最重要的应用是其合成形式，其中偶尔会遇到作为金刚石模拟物，精密光学，压敏电阻和先进陶瓷。

钛酸锶(SrTiO3)具有典型的钙钛矿型结构，是有毒化学物品，是一种用途广泛的电子功能陶瓷材料，具有介电常数高、介电损耗低、热稳定性好等优点。广泛应用于电子、机械和陶瓷工业。同时，作为一种功能材料，钛酸锶具有禁带宽度高(3.2 eV)、光催化活性优良等特点，并具有独特的电磁性质和氧化还原催化活性，在光催化分解水制氢、光催化降解有机污染物和光化学电池等光催化领域也得到了广泛的应用。此外，作为人造宝石常被切磨成祖母绿型是一种十分良好的钻石代用品。

泵浦-探测技术

将一束脉冲激光作为泵浦激光用于激发靶材，另一束脉冲激光作为探测光穿过泵浦激光辐照靶材的区域后进入到CCD等成像或接收装置。其中，探测光穿过靶材的时间晚于泵浦光到达靶材的时间，即可实现对超快现象的探测。

PEM(Photoelastic Modulator)指的是光弹调制器。用电压驱动的压电材料(例如压电陶瓷)在各向同性的光学材料(例如熔石英)上施加不同的机械力，会使得该光学材料的双折射性能发生改变，从而可以调制o光和e光通过光弹调制器的相位差。这样达到了光学和弹力的相互作用，故称光弹调制器。

光弹调制器(PEM)的作用就像一个“动态的波片”，可以使快轴和慢轴之间产生一个周期变化的折射率差，从而控制透过光束的偏振进行周期性的变化。光弹调制器通过对线偏振光添一定的相位使输出光在圆偏振、椭圆偏振、线偏振等状态之间井进行变化，同时光弹调制器(PEM)还可以使光在左旋、右旋两种状态之间进行切换。

双折射是指一条入射光线产生两条折射光线的现象 。将一块冰洲石(透明的方解石)放在书上看，它下面的线条都变成双影。 双折射是光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象。光在非均质体中传播时 ，其传播速度和折射率值随振动方向不同而改变，其折射率值不止一个;光波入射非均质体，除特殊方向以外 ，都要发生双折射，分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏振光，此现象即为双折射 。

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