L'Institut d'Òptica i Maquinària de Precisió de Xangai (SIPM) avança en la investigació sobre fonts de llum terahertz de camp fort basades en cristalls orgànics

Recentment, el Laboratori Estatal Clau de Física Làser de Camp Intens (SGLIPM) de l'Institut d'Òptica i Maquinària de Precisió de Xangai (SIPM), l'Acadèmia Xinesa de Ciències (CAS), ha avançat en la investigació de fonts de llum de terahertz de camp intens basades en cristalls orgànics. Els resultats de la investigació relacionats es van publicar a Optics Express sota el títol Generació i caracterització de polsos intensos de terahertz a partir de cristall DSTMS.
Les ones de terahertz són valuoses en la investigació científica bàsica, així com en la informació i altres aplicacions a causa de les seves característiques úniques de freqüència i temps. Quan la intensitat del camp de terahertz arriba a l'ordre de MV/cm, es pot realitzar una modulació ultraràpida de les propietats del material, inclosa la modulació de propietats fonamentals com ara electrons, fonons, espins, etc., així com induir transicions de fase en materials. Durant molt de temps, la manca de tecnologia de generació d'ones de terahertz de camp fort és el principal factor que limita la seva àmplia aplicació. Amb el desenvolupament de la tecnologia làser, l'efecte de rectificació òptica en cristalls impulsats per làser de pols ultracurt proporciona una solució fiable per a la generació d'ones de terahertz de camp fort.
Basat en la nova generació de dispositius experimentals integrats per a làser de pols ultracurt ultra intens de l'Institut d'Òptica i Mecànica de Xangai (SIOME), el treball utilitza làser infraroig d'alta energia per impulsar l'efecte de rectificació òptica en DSTMS de cristall orgànic i obté un fort- ona de terahertz de camp amb energia d'un sol pols de 175 μJ i intensitat de camp màxima de 17 MV/cm optimitzant les condicions de concordança de fase, amb una eficiència de conversió d'energia del 2% i l'espectre de freqüència de 0.{{ 9}},5 THz. Els investigadors van utilitzar mostreig electro-òptic, anàlisi espectral i altres mitjans per analitzar sistemàticament les característiques de les ones de terahertz en el domini del temps, el domini de la freqüència i la dependència de la densitat de potència de la bomba. Aquest treball promou la investigació de fonts de llum de camp fort a la banda de terahertzs ​​i proporciona una excel·lent font de llum de conducció per a la modulació de propietats físiques de terahertz de camp fort.
Aquest treball va comptar amb el suport de la Fundació Nacional de Ciències Naturals de la Xina (NSFC), el Programa de Desenvolupament d'Instrumentació de l'Acadèmia Xinesa de Ciències (CAS), el Programa d'introducció de talent de CAS i el Programa de suport estable per a equips joves en investigació bàsica de CAS. .

Generació i caracterització d'ones de terahertz de camp fort. (a) forma d'ona del domini temporal de terahertz; (b) espectre de terahertz; (c) la dependència de l'energia de terahertz i l'eficiència de conversió de la densitat de potència de la bomba.