經過近一個月的緊張攻關,葉辰研究小組的第一個項目,終於迎來了最激動人心的時刻。
李文斌不負眾望,成功製備出了數批符合設計要求的環形拓撲光子晶體微腔。高分辨電鏡圖像顯示,環形結構周期完美,關鍵尺寸控製在了納米級別的精度,尤其是那承載拓撲邊界態的環形波導寬度,幾乎與理論設計完全一致。
“結構沒問題了!”李文斌將最終的表征數據發到小組群裡,一向沉穩的他,語氣中也帶上了一絲興奮。
與此同時,張振宇的非線性光學測試平台也已搭建調試完畢。飛秒激光器運行穩定,探測係統靈敏度達到了設計要求,整個光路被精心屏蔽,背景噪聲降到了極低水平。
李靜博士根據最終的實際樣品參數,完成了最後一輪精確模擬。
“根據模擬結果,”李靜在小組會議上指著屏幕上的曲線說道,“增強效應最明顯的泵浦波長應該在1550納米附近,探測角度需要精確對準環形微腔的切線方向。理論上,二次諧波信號(775納米)的強度,應該比同等條件下無拓撲設計的傳統微腔,至少高出30倍!”
30倍!雖然比葉辰最初理論預測的兩個數量級(100倍)略低,但這已經是一個極其驚人的增強倍數!足以證明理論的正確性!
所有準備工作就緒,決定性的一戰到來。
實驗當天,實驗室裡的氣氛凝重而充滿期待。葉辰、張振宇、李文斌、李靜博士全都到場,連李秘書也安靜地站在角落,關注著這曆史性的一刻。
李文斌小心翼翼地將一個製備好的環形微腔樣品放置在精密位移台上。
張振宇深吸一口氣,緩緩調節飛秒激光器的輸出波長,使其穩定在1550納米,然後精細調整光路,使激光精準地聚焦在環形微腔上。
李靜博士緊盯著電腦屏幕上實時傳輸的探測數據。
葉辰則站在一旁,目光沉靜,但微微握緊的拳頭透露了他內心的不平靜。
激光開啟!
幽藍色的泵浦光斑穩穩地落在金色的環形微腔上。
張振宇緩慢地旋轉位移台,調整探測角度。
時間一分一秒過去,光譜儀屏幕上,除了泵浦光的強峰和微弱的噪聲背景,在775納米位置,始終一片沉寂。
氣氛有些壓抑。難道理論有誤?或者製備\/測試哪個環節還存在未知問題?
“角度再微調0.1度。”葉辰冷靜地開口,他的目光仿佛能穿透樣品,看到內部電磁場的分布。
張振宇依言操作。
就在角度調整到位的那一刹那!
光譜儀屏幕上,在775納米的位置,一個清晰而尖銳的峰位,如同黑暗中點燃的火炬,猛地**跳躍了出來**!其強度,遠遠超出了噪聲水平,在基線之上顯得格外醒目!
“出現了!!”張振宇忍不住低呼一聲,聲音帶著顫抖。
李靜博士立刻將實時數據與模擬曲線進行比對——**峰值位置完全吻合!信號強度經過初步換算,增強倍數初步估算在25-35倍之間!與理論預測高度一致!**
“成功了!我們成功了!”李文斌用力揮了一下拳頭。
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李靜博士臉上露出了燦爛的笑容。
連一向沉穩的李秘書,也忍不住輕輕鼓了鼓掌。
葉辰看著屏幕上那個清晰的信號峰,一直緊繃的心弦終於放鬆,嘴角勾起了一抹如釋重負而又充滿成就感的弧度。
突破性的進展,在此刻,被牢牢鎖定!
他們不僅驗證了葉辰的理論預言,更是首次在實驗上清晰地觀測到了由拓撲邊界態帶來的、巨大的非線性光學增強效應!
這標誌著“拓撲非線性光子學”這個全新的領域,從理論構想,邁入了實驗驗證的堅實階段!
“重複測量!更換樣品!進行對照實驗!”葉辰迅速壓下激動,下達指令,“我們要確保數據的可靠性和可重複性!”
小組再次忙碌起來,但每個人的臉上都洋溢著興奮和乾勁。
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