Шанхайският институт по оптика и прецизни машини (SIPM) постига напредък в изследванията на терагерцови светлинни източници със силно поле, базирани на органични кристали

Наскоро Държавната ключова лаборатория по лазерна физика на интензивно поле (SGLIPM) на Шанхайския институт по оптика и прецизни машини (SIPM), Китайската академия на науките (CAS), постигна напредък в изследването на терагерцови източници на светлина с интензивно поле, базирани на органични кристали. Резултатите от свързаните изследвания бяха публикувани в Optics Express под заглавието Генериране и характеризиране на интензивни терахерцови импулси от DSTMS кристал.
Терахерцовите вълни са ценни за фундаментални научни изследвания, както и за информационни и други приложения, поради техните уникални честотни и времеви характеристики. Когато силата на терахерцовото поле достигне порядъка на MV/cm, може да се реализира свръхбърза модулация на свойствата на материала, включително модулация на фундаментални свойства като електрони, фонони, спинове и т.н., както и предизвикване на фазови преходи в материалите. Дълго време липсата на технология за генериране на терагерцови вълни със силно поле е основният фактор, ограничаващ широкото му приложение. С развитието на лазерната технология ефектът на оптична корекция в ултракъси импулсни лазерно задвижвани кристали осигурява надеждно решение за генериране на терагерцови вълни със силно поле.
Въз основа на новото поколение интегрирано експериментално устройство за ултра-интензивен ултракъс импулсен лазер на Шанхайския институт по оптика и механика (SIOME), работата използва високоенергиен инфрачервен лазер за задействане на оптичния ректификационен ефект в DSTMS от органични кристали и получава силно- терахерцова вълна на полето с енергия на единичен импулс от 175 μJ и пикова сила на полето от 17 MV/cm чрез оптимизиране на условията за фазово съвпадение с ефективност на преобразуване на енергия от 2 процента и честотен спектър от 0.{{ 9}}.5 THz. Изследователите са използвали електрооптично вземане на проби, спектрален анализ и други средства за систематичен анализ на характеристиките на терахерцови вълни във времевата област, честотната област, зависимостта от плътността на мощността на помпата. Тази работа насърчава изследването на източници на светлина със силно поле в терагерцовата лента и осигурява отличен източник на движеща светлина за модулация на физическото свойство на терагерца със силно поле.
Тази работа беше подкрепена от Националната природонаучна фондация на Китай (NSFC), Програмата за развитие на инструментите на Китайската академия на науките (CAS), Програмата за представяне на таланти на CAS и Стабилната програма за подкрепа на млади екипи в фундаментални изследвания на CAS .

Генериране и характеризиране на терагерцови вълни със силно поле. а) терагерцова форма на вълната във времева област; б) терагерцов спектър; в) зависимост на терахерцовата енергия и ефективността на преобразуване от плътността на мощността на помпата.