Shanghai optika- ja täppismasinate instituut (SIPM) teeb edusamme orgaanilistel kristallidel põhinevate tugeva väljaga terahertsi valgusallikate uurimisel

Hiljuti on Hiina Teaduste Akadeemia (CAS) Shanghai optika ja täppismasinate instituudi (SIPM) osariigi intensiivvälja laserfüüsika (SGLIPM) laboratoorium teinud edusamme intensiivse väljaga terahertsvalgusallikate uurimisel, mis põhinevad orgaanilised kristallid. Seotud uurimistulemused avaldati Optics Expressis pealkirja all Intensiivsete terahertsiimpulsside genereerimine ja iseloomustamine DSTMS-i kristallist.
Terahertsilained on oma ainulaadsete sagedus- ja ajaomaduste tõttu väärtuslikud nii alusteaduslikes uuringutes kui ka teabe- ja muudes rakendustes. Kui terahertsi väljatugevus jõuab suurusjärku MV/cm, saab realiseerida materjali omaduste ülikiire modulatsiooni, sealhulgas põhiomaduste, nagu elektronid, fononid, spinnid jne, modulatsiooni, samuti materjalides faasisiirde esilekutsumist. Pikka aega on tugeva väljaga terahertslainete genereerimise tehnoloogia puudumine peamine tegur, mis piirab selle laialdast kasutamist. Lasertehnoloogia arenedes pakub ultralühiimpulssiga laseriga juhitavate kristallide optilise alalduse efekt usaldusväärse lahenduse tugeva väljaga terahertslainete genereerimiseks.
Tuginedes Shanghai Optika ja Mehaanika Instituudi (SIOME) uue põlvkonna integreeritud eksperimentaalsele seadmele üliintensiivse ultralühiimpulsslaseri jaoks, kasutatakse töös suure energiaga infrapunalaserit, et juhtida orgaaniliste kristallide DSTMS-i optilist alaldusefekti ja saada tugev. terahertsi väljalaine ühe impulsi energiaga 175 μJ ja tippväljatugevusega 17 MV/cm, optimeerides faasisobivuse tingimusi, energia muundamise efektiivsusega 2 protsenti ja sagedusspektriga 0.{{ 9}},5 THz. Teadlased kasutasid elektro-optilist diskreetimist, spektraalanalüüsi ja muid vahendeid, et süstemaatiliselt analüüsida terahertsilainete omadusi ajapiirkonnas, sageduspiirkonnas, pumba võimsustiheduse sõltuvuses. See töö edendab terahertsriba tugeva välja valgusallikate uurimist ja pakub suurepärast sõiduvalguse allikat tugeva välja terahertsi füüsikaliste omaduste moduleerimiseks.
Seda tööd toetasid Hiina riiklik loodusteaduste sihtasutus (NSFC), Hiina Teaduste Akadeemia (CAS) instrumentide arendamise programm, CAS-i talentide tutvustamise programm ja CAS-i alusuuringute noorte meeskondade stabiilne tugiprogramm. .

Tugeva väljaga terahertslainete genereerimine ja iseloomustamine. a) terahertsi aja-domeeni lainekuju; (b) terahertsi spekter; c) terahertsi energia ja muundamise efektiivsuse sõltuvus pumba võimsustihedusest.