Шанхайський інститут оптики та точного машинобудування (SIPM) досягає прогресу в дослідженні терагерцових джерел світла сильного поля на основі органічних кристалів

Нещодавно Державна ключова лабораторія лазерної фізики інтенсивного поля (SGLIPM) Шанхайського інституту оптики та точного машинобудування (SIPM) Китайської академії наук (CAS) досягла прогресу в дослідженні терагерцових джерел світла інтенсивного поля на основі органічні кристали. Відповідні результати дослідження були опубліковані в Optics Express під назвою Generation and characterization of intense terahertz pulses from DSTMS crystal.
Терагерцові хвилі є цінними у фундаментальних наукових дослідженнях, а також в інформаційних та інших застосуваннях завдяки своїм унікальним частотним і часовим характеристикам. Коли напруженість терагерцового поля досягає порядку МВ/см, може бути реалізована надшвидка модуляція властивостей матеріалу, включаючи модуляцію фундаментальних властивостей, таких як електрони, фонони, спіни тощо, а також індукція фазових переходів у матеріалах. Тривалий час основним фактором, що обмежує її широке застосування, є відсутність технології генерації терагерцових хвиль сильного поля. З розвитком лазерної технології ефект оптичного випрямлення в ультракоротких імпульсних кристалах, керованих лазером, забезпечує надійне рішення для генерації терагерцових хвиль сильного поля.
Заснований на новому поколінні інтегрованого експериментального пристрою для надінтенсивного ультракороткого імпульсного лазера Шанхайського інституту оптики та механіки (SIOME), у роботі використовується високоенергетичний інфрачервоний лазер для керування ефектом оптичного випрямлення в органічних кристалах DSTMS і отримує сильні хвиля терагерцового поля з енергією одного імпульсу 175 мкДж і піковою напруженістю поля 17 МВ/см шляхом оптимізації умов узгодження фази з ефективністю перетворення енергії 2 відсотки та частотним спектром 0.{{ 9}}.5 ТГц. Дослідники використовували електрооптичну дискретизацію, спектральний аналіз та інші засоби для систематичного аналізу характеристик терагерцових хвиль у часовій області, частотній області, залежності густини потужності накачування. Ця робота сприяє дослідженню джерел світла сильного поля в терагерцевому діапазоні та забезпечує чудове джерело провідного світла для модуляції фізичних властивостей сильного поля терагерцового діапазону.
Ця робота була підтримана Національним фондом природничих наук Китаю (NSFC), Програмою розвитку приладів Китайської академії наук (CAS), Програмою впровадження талантів CAS і Стабільною програмою підтримки молодих команд у фундаментальних дослідженнях CAS .

Генерація та характеристика терагерцових хвиль сильного поля. (a) терагерцова форма хвилі в часовій області; (b) терагерцовий спектр; (в) залежність терагерцової енергії та ефективності перетворення від густини потужності накачки.