Shanghai Institute of Optics And Precision Machinery (SIPM) gør fremskridt inden for forskning i Strong-field Terahertz lyskilder baseret på organiske krystaller

For nylig har State Key Laboratory of Intense-Field Laser Physics (SGLIPM) fra Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM), Chinese Academy of Sciences (CAS), gjort fremskridt i forskningen af ​​intens-felt terahertz lyskilder baseret på organiske krystaller. De relaterede forskningsresultater blev offentliggjort i Optics Express under titlen Generering og karakterisering af intense terahertz-impulser fra DSTMS-krystal.
Terahertz-bølger er værdifulde i grundlæggende videnskabelig forskning såvel som i information og andre anvendelser på grund af deres unikke frekvens- og tidskarakteristika. Når terahertz-feltstyrken når størrelsesordenen MV/cm, kan ultrahurtig modulering af materialeegenskaber realiseres, herunder modulering af fundamentale egenskaber såsom elektroner, fononer, spins osv., samt inducering af faseovergange i materialer. I lang tid har manglen på terahertz-bølgegenereringsteknologi med stærkt felt været den vigtigste faktor, der begrænser dens brede anvendelse. Med udviklingen af ​​laserteknologi giver den optiske ensretningseffekt i laserdrevne krystaller med ultrakort puls en pålidelig løsning til generering af kraftige terahertzbølger.
Baseret på den nye generation af integreret eksperimentel enhed til ultra-intens ultrakort pulslaser fra Shanghai Institute of Optics and Mechanics (SIOME), bruger værket højenergi infrarød laser til at drive den optiske ensretningseffekt i organisk krystal DSTMS, og opnår stærk- feltterahertzbølge med enkeltpulsenergi på 175 μJ og topfeltstyrke på 17 MV/cm ved at optimere fasetilpasningsbetingelserne med energikonverteringseffektiviteten på 2 procent og frekvensspektret på 0.{{ 9}},5 THz. Forskerne brugte elektro-optisk sampling, spektralanalyse og andre midler til systematisk at analysere karakteristikaene af terahertz-bølger i tidsdomænet, frekvensdomænet, pumpens effekttæthedsafhængighed. Dette arbejde fremmer forskningen i stærkt-felt-lyskilder i terahertz-båndet og giver en fremragende drivlyskilde til kraftig-felt-terahertz fysiske egenskabsmodulering.
Dette arbejde blev støttet af National Natural Science Foundation of China (NSFC), Instrumentation Development Program for Chinese Academy of Sciences (CAS), CAS' talentintroduktionsprogram og det stabile støtteprogram for unge hold i CAS' grundforskning .

Generering og karakterisering af stærkt felt terahertz bølger. (a) terahertz-tidsdomænebølgeform; (b) terahertz-spektrum; (c) afhængighed af terahertz-energi og konverteringseffektivitet af pumpens effekttæthed.