Динамика спинорной экситон-поляритонной системы в латерально сжатых GaAs микрорезонаторах при резонансном фотовозбуждении

Исследована эволюция пространственной когерентности и поляризации в свободно затухающем поляритонном конденсате, возбуждаемом резонансно на нижнем и верхнем подуровнях нижней поляритонной ветви в микрорезонаторе на основе GaAs с высокой добротностью и пониженной латеральной симметрией линейно поляризованными пикосекундными лазерными импульсами, не приводящими к возбуждению экситонного резервуара. Обнаружено, что конденсат как на нижнем, так и на верхнем подуровне наследует когерентность возбуждающего лазерного импульса в широком диапазоне плотностей возбуждения и сохраняет ее в течение десятков ps. Линейная поляризация фотовозбужденного конденсата сохраняется только в конденсате на нижнем подуровне. Линейно поляризованный конденсат, возбужденный на верхнем подуровне, теряет свою устойчивость при плотностях возбуждения выше некоторого порогового значения: он переходит в режим внутренних джозефсоновских колебаний с сильно осциллирующими циркулярной и диагональной линейной степенями поляризации. При больших плотностях конденсата поляритон-поляритонное взаимодействие приводит к нелинейному эффекту Джозефсона. Все эффекты хорошо описываются в рамках спинорных уравнений Гросса–Питаевского. Показано, что причиной поляризационной неустойчивости конденсата является спиновая анизотропия поляритон-поляритонного взаимодействия.