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Optical tracking of picosecond coherent phonon pulse focusing inside a sub-micron object

Light(Science & Applications) 2016年第1期5卷 653-659页

作者： thomas dehoux Kenichi Ishikawa Paul H Otsuka Motonobu Tomoda Osamu Matsuda Masazumi Fujiwara Shigeki Takeuchi Istvan A Veres Vitalyi E Gusev Oliver B Wright Institut Lumière Matière UMR5306UniversitéLyon 1-CNRSUniversitéde Lyon69622 VilleurbanneFrance Division of Applied Physics Faculty of EngineeringHokkaido UniversitySapporo 060-8628Japan Research Institute for Electronic Science Hokkaido UniversitySapporo 001-0020Japan School of Science and Technology Kwansei Gakuin UniversitySandaHyogo 669-1337Japan Department of Electronic Science and Engineering Kyoto UniversityKyoto 615-8510Japan Research Centre for Non-Destructive Testing GmbH Altenberger Strasse 69A-4040 LinzAustria Laboratoire d'Acoustique de l'Université du MaineLe Mans 72085France

By means of an ultrafast optical technique,we track focused gigahertz coherent phonon pulses in objects down to sub-micron in *** light pulses illuminating the surface of a single metal-coated silica fibre generate longitudinal-phonon wave *** of visible probe light pulses from the fibre surface allows the vibrational modes of the fibre to be detected,and Brillouin optical scattering of partially transmitted light pulses allows the acoustic wavefronts inside the transparent fibre to be continuously *** thereby probe acoustic focusing in the time domain resulting from generation at the curved fibre *** analytical model,supported by three-dimensional simulations,suggests that we have followed the focusing of the acoustic beam down to a~150-nm diameter waist inside the *** work significantly narrows the lateral resolution for focusing of picosecond acoustic pulses,normally limited by the diffraction limit of focused optical pulses to~1μm,and thereby opens up a new range of possibilities including nanoscale acoustic microscopy and nanoscale computed tomography.

关键词： acoustic–optic fibre optical scattering picosecond ultrasonics

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