Флуктуации времени возникновения и динамика спонтанной поляризации поляритонного бозе-конденсата / Кочиев М. В., Белых В. В., Сибельдин Н. Н.

Как правило, в экспериментах по исследованию бозе-эйнштейновской конденсации (БЭК)экситонных поляритонов в микрорезонаторах (МР) и свойств конденсата методамифотолюминесценции (ФЛ) при импульсном возбуждении используется накопление сигнала, то есть,получаемая информация оказывается усредненной по многим импульса излучения МР. При такомспособе регистрации теряется информация о стохастических свойствах БЭК, которые могутпроявляться при исследовании отдельных импульсов излучения конденсата. В последнее времяпоявилось несколько работ, посвященных этой проблеме. Экспериментально [1,2] и теоретически [3]было показано, что отдельные импульсы излучения бозе-конденсата имеют значительную степеньполяризации — как линейной, так и круговой. В то же время, при накоплении сигналалюминесценции от большого числа импульсов, как правило, наблюдается линейная поляризацияизлучения, направление которой привязано к одной из кристаллографических осей. Посредствомизмерения корреляционной функции второго порядка )2( g было продемонстрировано изменение напикосекундных масштабах времени знака диагональной линейной поляризации излучениямикростолбика, вытравленного из МР [4]. Также было обнаружено, что пространственноераспределение интенсивности излучения БЭК случайным образом изменяется от импульса кимпульсу при больших отрицательных расстройках между фотонной и экситонной модами МР [5]. Вдокладе будут кратко изложены результаты этих работ.В настоящей работе при помощи измерения корреляционной функции второго порядка )2( gдля чисел фотонов обнаружены флуктуации времени возникновения БЭК в планарном МР на основеGaAs [6]. Задержка времени возгорания излучения конденсата относительно лазерного импульсаизменялась от импульса к импульсу (джиттер). Джиттер максимален (~ 10 пс) вблизи порогаконденсации и уменьшается с ростом мощности накачки. Джиттер приводит к увеличениюизмеряемых значений )2( g на фронте и спаде импульса излучения БЭК, что необходимо учитыватьпри корреляционных измерениях. При измерениях с накоплением сигнала от большого числаимпульсов джиттер приводит к увеличению измеряемой длительности импульса. Теоретическийанализ показал, что среднее значение джиттера по порядку величины равно времени нарастаниялюминесценции БЭК.Также исследована динамика степени спонтанной круговой и линейной поляризацииотдельных импульсов излучения МР. Отдельные импульсы излучения МР при превышении порогабозе-конденсации имеют значительную круговую и линейную поляризацию, случайным образомизменяющуюся от импульса к импульсу. Спонтанная поляризация возникает на фронте импульсаизлучения; круговая поляризация быстро затухает и, как правило, изменяет знак через несколькодесятков пикосекунд. Линейная поляризация затухает примерно на 50 пс позже круговой.