Šangajski institut za optiku i precizne mašine (SIPM) napreduje u istraživanju terahertnih izvora svjetlosti jakog polja baziranih na organskim kristalima

Nedavno je Državna ključna laboratorija za lasersku fiziku intenzivnog polja (SGLIPM) Šangajskog instituta za optiku i precizne mašine (SIPM), Kineske akademije nauka (CAS), postigla napredak u istraživanju izvora svjetlosti teraherca intenzivnog polja zasnovanih na organski kristali. Srodni rezultati istraživanja objavljeni su u Optics Express-u pod naslovom Generisanje i karakterizacija intenzivnih teraherc impulsa iz DSTMS kristala.
Teraherc talasi su dragoceni u osnovnim naučnim istraživanjima, kao iu informacionim i drugim primenama zbog svoje jedinstvene frekvencije i vremenskih karakteristika. Kada jačina terahercnog polja dostigne red od MV/cm, može se realizovati ultrabrza modulacija svojstava materijala, uključujući modulaciju osnovnih svojstava kao što su elektroni, fononi, spinovi, itd., kao i induciranje faznih prelaza u materijalima. Već duže vrijeme nedostatak tehnologije generiranja teraherc valova jakog polja je glavni faktor koji ograničava njenu široku primjenu. Sa razvojem laserske tehnologije, efekat optičkog ispravljanja u kristalima vođenim laserom ultrakratkih impulsa pruža pouzdano rešenje za generisanje teraherc talasa jakog polja.
Zasnovano na novoj generaciji integrisanog eksperimentalnog uređaja za ultra-intenzivni ultrakratki pulsni laser Šangajskog instituta za optiku i mehaniku (SIOME), rad koristi visokoenergetski infracrveni laser za pokretanje efekta optičkog ispravljanja u organskom kristalnom DSTMS-u, te se postiže jak- polje teraherc talas sa energijom jednog impulsa od 175 μJ i vršnom jačinom polja od 17 MV/cm optimizacijom uslova faznog usklađivanja, sa efikasnošću konverzije energije od 2 procenta, i frekventnim spektrom od 0.{{ 9}}.5 THz. Istraživači su koristili elektrooptičko uzorkovanje, spektralnu analizu i druga sredstva da sistematski analiziraju karakteristike teraherc talasa u vremenskom domenu, frekvencijskom domenu, zavisnosti od gustine snage pumpe. Ovaj rad promoviše istraživanje izvora svjetlosti jakog polja u terahercnom pojasu i pruža odličan izvor svjetla za terahercnu fizičku modulaciju jakog polja.
Ovaj rad je podržan od strane Nacionalne fondacije za prirodne nauke Kine (NSFC), Programa za razvoj instrumentacije Kineske akademije nauka (CAS), Programa predstavljanja talenata CAS-a i Programa stabilne podrške za mlade timove u osnovnim istraživanjima CAS-a. .

Generisanje i karakterizacija teraherc talasa jakog polja. (a) teraherc talasni oblik u vremenskom domenu; (b) teraherc spektar; (c) zavisnost teraherc energije i efikasnosti konverzije od gustine snage pumpe.