Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM) gjør fremskritt i forskning på sterkfelt Terahertz-lyskilder basert på organiske krystaller

Nylig har State Key Laboratory of Intense-Field Laser Physics (SGLIPM) ved Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM), Chinese Academy of Sciences (CAS), gjort fremskritt i forskningen på intensfelt terahertz-lyskilder basert på organiske krystaller. De relaterte forskningsresultatene ble publisert i Optics Express under tittelen Generering og karakterisering av intense terahertz-pulser fra DSTMS-krystall.
Terahertz-bølger er verdifulle i grunnleggende vitenskapelig forskning så vel som i informasjon og andre applikasjoner på grunn av deres unike frekvens- og tidsegenskaper. Når terahertz-feltstyrken når størrelsesorden MV/cm, kan ultrarask modulering av materialegenskaper realiseres, inkludert modulering av fundamentale egenskaper som elektroner, fononer, spinn, etc., samt indusere faseoverganger i materialer. I lang tid har mangelen på sterkfelt terahertz-bølgegenereringsteknologi vært hovedfaktoren som begrenser den brede anvendelsen. Med utviklingen av laserteknologi gir den optiske likerettingseffekten i laserdrevne krystaller med ultrakort puls en pålitelig løsning for generering av sterkfelts terahertzbølger.
Basert på den nye generasjonen av integrert eksperimentell enhet for ultra-intens ultrakort pulslaser fra Shanghai Institute of Optics and Mechanics (SIOME), bruker verket høyenergi infrarød laser for å drive den optiske likerettingseffekten i organisk krystall DSTMS, og oppnår sterk- felt terahertz-bølge med enkeltpulsenergi på 175 μJ og toppfeltstyrke på 17 MV/cm ved å optimalisere fasetilpasningsforholdene, med energikonverteringseffektiviteten på 2 prosent , og frekvensspekteret på 0.{{ 9}}.5 THz. Forskerne brukte elektro-optisk prøvetaking, spektralanalyse og andre midler for å systematisk analysere egenskapene til terahertz-bølger i tidsdomenet, frekvensdomenet, pumpekrafttetthetens avhengighet. Dette arbeidet fremmer forskningen av sterkt-felt-lyskilder i terahertz-båndet og gir en utmerket drivende lyskilde for sterk-felt-terahertz fysiske egenskapsmodulering.
Dette arbeidet ble støttet av National Natural Science Foundation of China (NSFC), instrumenteringsutviklingsprogrammet til det kinesiske vitenskapsakademiet (CAS), talentintroduksjonsprogrammet til CAS og det stabile støtteprogrammet for unge lag i grunnforskning av CAS .

Generering og karakterisering av sterkfelts terahertzbølger. (a) terahertz tidsdomene bølgeform; (b) terahertz-spektrum; (c) avhengighet av terahertz-energi og konverteringseffektivitet på pumpeeffekttetthet.