Шанхайский институт оптики и точного машиностроения (SIPM) добился прогресса в исследованиях источников терагерцового света сильного поля на основе органических кристаллов

Недавно Государственная ключевая лаборатория лазерной физики интенсивного поля (SGLIPM) Шанхайского института оптики и точного машиностроения (SIPM) Китайской академии наук (CAS) добилась прогресса в исследовании источников терагерцового света интенсивного поля на основе органические кристаллы. Соответствующие результаты исследования были опубликованы в журнале Optics Express под заголовком «Генерация и характеристика интенсивных терагерцовых импульсов из кристалла DSTMS».
Терагерцовые волны ценны в фундаментальных научных исследованиях, а также в информационных и других приложениях из-за их уникальных частотных и временных характеристик. Когда напряженность терагерцового поля достигает порядка МВ/см, может быть реализована сверхбыстрая модуляция свойств материала, включая модуляцию фундаментальных свойств, таких как электроны, фононы, спины и т. д., а также индуцирование фазовых переходов в материалах. В течение длительного времени отсутствие технологии генерации терагерцовых волн в сильном поле является основным фактором, ограничивающим ее широкое применение. С развитием лазерной техники эффект оптического выпрямления в лазерных кристаллах ультракоротких импульсов обеспечивает надежное решение для генерации сильнополевых терагерцовых волн.
Основываясь на новом поколении интегрированного экспериментального устройства для сверхинтенсивного ультракороткоимпульсного лазера Шанхайского института оптики и механики (SIOME), в работе используется высокоэнергетический инфракрасный лазер для управления эффектом оптического выпрямления в органических кристаллах DSTMS и получаются сильные полевая терагерцовая волна с энергией одиночного импульса 175 мкДж и пиковой напряженностью поля 17 МВ/см за счет оптимизации условий синхронизма, с эффективностью преобразования энергии 2 процента и частотным спектром 0.{{ 9}},5 ТГц. Исследователи использовали электрооптический отбор проб, спектральный анализ и другие средства для систематического анализа характеристик терагерцовых волн во временной области, частотной области и зависимости плотности мощности накачки. Эта работа способствует исследованию источников света в сильном поле в терагерцовом диапазоне и обеспечивает превосходный источник движущего света для модуляции физических свойств сильного поля в терагерцовом диапазоне.
Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (NSFC), Программой развития приборостроения Китайской академии наук (CAS), Программой внедрения талантов CAS и Программой стабильной поддержки молодых команд фундаментальных исследований CAS. .

Генерация и характеристика сильнополевых терагерцовых волн. (а) форма сигнала во временной области в терагерцовом диапазоне; (б) терагерцовый спектр; (в) Зависимость терагерцовой энергии и эффективности преобразования от плотности мощности накачки.