Интерференционное Усиление Конверсии Поляризации Света От Структур С Квантовой Ямой

Abstract

Оптическая активность кристаллов приводит к возникновению эллиптичности при отражении света, линейно поляризованного в плоскости интерфейса или нормально к ней. В исследованных структурах с квантовыми ямами, обнаруженный экспериментально эффект обусловлен спин-орбитальным взаимодей-ствием и двулучепреломлением. Выявлена качественная зависимость эффекта от изменения ориентации линейной поляризации падающего света. Для света, поляризованного в плоскости падения, обнаружено резкое увеличение степени конверсии поляризации в узком диапазоне углов падения. Последнее связано с влиянием интерференции отраженной волны на толщине структуры.Авторы благодарят за финансовую поддержку Российский научный фонд (проект № 16-12-10503). Работа В.П.К. была поддержана грантом РФФИ (15-02-04527). : 10.21883/FTT.2017.11.45052.22k Спектроскопия экситонного отражения с поляризаци-онным разрешением простой, с точки зрения аппарат-ной реализации, но эффективный метод исследования свойств полупроводниковых гетероструктур. Такой ме-тод позволяет исследовать тонкие оптические эффекты и определять связанные с ними зонные параметры. В част-ности, этим методом был обнаружен эффект гигантского увеличения g-фактора экситона при его движении [1] и определены параметры гамильтониана дырки [2], ответ-ственные за возникновение этого эффекта. В работе [3] из анализа спектров экситонного отражения в магнит-ном поле был выявлен специфичный для квантовых ям эффект магнитоиндуцированной пространственной дисперсии -эффект четности. В [4] была исследована зависимость величины диамагнитного сдвига экситона от волнового вектора его центра масс в поперечном магнитом поле. В настоящей работе данный эксперимен-тальных подход использован для исследования явления оптической активности в квантовых ямах, связанной со спин-орбитальным взаимодействием в экситоне. DOIПри изучении эффекта оптической активности в гео-метрии на отражение в эксперименте определяются параметры Стокса отраженного света для падающего света, поляризованного в плоскости падения (P-поля-ризация) или нормально к ней (S-поляризация) [5]. Параметры Стокса определяются обычным образом:здесь I σ ± -интенсивность света, отраженного в цир-кулярных компонентах, аĨ 1,2 -интенсивность линейно поляризованных компонент в осях, повернутых на 45• относительно плоскости падения.Ранее, в нашей работе [5] исследовался свет, падаю-щий на образец в S-поляризации для всех углов падения. Было установлено, что при падении на образец света, линейно поляризованного в S-компоненте, отраженный свет оказывается, в общем случае, эллиптически по-ляризованным, то есть P circ иP lin отличны от нуля. Возникновение эллиптичности отраженного сигнала для линейно поляризованного падающего света естественно определить как конверсию поляризации.Анализ этой угловой зависимости для P circ иP lin , проведенной в [5], позволил нам установить, что кон-версия поляризации связана с двумя вкладами. Первый вклад проявляется при нормальном падении света и вы-зван обычным двулучепреломлением, присущем самой структуре. Второй вклад возникает...