二维太赫兹光谱揭示掺杂4H碳化硅的亚周期非线性响应

摘要： 我们研究了掺杂碳化硅中单周期太赫兹（THz）场诱导的非线性吸收现象。研究发现该非线性响应具有超快特性，在280 kV/cm峰值电场强度下可观测到单次THz脉冲透射率最高降低20%。通过结合碳化硅时间非局域非线性电导率的时域有限差分模拟，我们建立了该非线性响应随电场和温度变化的模型。二维太赫兹非线性光谱显示：这种非线性吸收具有亚皮秒量级的超快恢复时间，其机制包含和频产生与四波混频效应，并以光子回波信号形式呈现。这种兼具超快非线性特性和同等快速恢复时间的特点，使碳化硅成为极高速太赫兹非线性调制器极具潜力的候选材料。