L-Istitut ta 'l-Ottika u l-Makkinarju ta' Preċiżjoni ta 'Shanghai (SIPM) Jagħmel Progress fir-Riċerka ta' Sors Ġdid Terahertz Ibbażat fuq Laser Yb

Riċentement, il-Laboratorju Ewlenin tal-Istat tal-Fiżika tal-Laser f'Qasam Qawwija ta 'Shanghai Istitut ta' Preċiżjoni Ottika u Riċerka Mekkanika (SIPMR), Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża (CAS), għamel progress ġdid fil-ġenerazzjoni ta 'mewġ ta' terahertz b'kamp qawwi ibbażat fuq Yb ippumpjat bil-lejżer. kristalli organiċi. Ir-riżultati tar-riċerka relatati ġew ippubblikati fil-Fiżika Applikata taħt it-titlu ta ' "Ġenerazzjoni effiċjenti ta' kamp qawwi THz minn kristall DSTMS ippumpjat b'1030nm Yb-laser". ippubblikata fl-Ittri tal-Fiżika Applikata.
Meta mqabbla ma 'kristalli inorganiċi bħal ZnTe u LiNbO3, kristalli organiċi bħal DAST u DSTMS għandhom koeffiċjenti mhux lineari ogħla u koeffiċjenti ta' assorbiment aktar baxxi fil-medda terahertz. Fi studji preċedenti, laser pulsat ultrashort infra-aħmar b'tul ta 'mewġ ta' 1200 sa 1700 nm ġeneralment intuża biex jippompja l-kristalli organiċi sabiex jinkiseb tqabbil aħjar tal-fażi u effiċjenza ogħla ta 'konverżjoni terahertz. Madankollu, il-kisba ta 'impulsi laser ultrashort b'enerġija għolja f'din il-medda ta' wavelength teħtieġ konverżjoni tal-frekwenza bl-użu ta 'tekniki bħal OP(CP)A, li mhux biss inaqqas ħafna l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija u l-istabbiltà tas-sistema, iżda wkoll ittejjeb l-ispiża tat-tagħmir u l-kumplessità. F'dawn l-aħħar snin, lejżers Yb ultraveloċi ġew enfasizzati mill-komunità tar-riċerka xjentifika u l-industrija għall-vantaġġi tagħhom fi spiża baxxa, qawwa għolja u minjaturizzazzjoni. Il-ġenerazzjoni ta 'mewġ terahertz b'laser Yb li jsuq direttament kristall jipprovdi idea għall-iżvilupp ta' sors terahertz integrat, u ġġib opportunità għall-iżvilupp ta 'riċerka xjentifika u oqsma ta' applikazzjoni relatati.
Dan l-istudju jiddeskrivi l-kundizzjonijiet ta 'tqabbil tal-fażi għall-ġenerazzjoni ta' mewġ terahertz billi tipppumpja rettifika tar-ritratti tal-kristall organiku b'lejżer tal-polz ultrashort, u janalizza d-dipendenza tal-frekwenza tat-terahertz, it-tul tal-koerenza, eċċ fuq il-laser tal-ippumpjar. It-tim ta 'riċerka utilizza DSTMS tal-kristall organiku ppumpjat bil-lejżer Yb biex jiġġenera terahertz b'kamp qawwi. Billi ddisinja t-tqabbil tal-fażi tal-medda tat-terahertz u ottimizza l-wisa 'tal-polz tal-pompa tal-lejżer u d-densità tal-qawwa, it-tim kiseb mewġa ta' terahertz b'kamp qawwi b'enerġija ta 'polz wieħed ta' 0.4 μJ u l-ogħla qawwa tal-kamp ta '236 kV/cm, bi spettru li jkopri 0.1-6 THz, u l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija tal-mewġa tal-laser-terahertz laħqet 0.22%. L-esperimenti ta 'hawn fuq ivverifikaw il-fattibilità ta' kristalli organiċi ppumpjati bil-lejżer Yb biex jiġġeneraw mewġ terahertz ta 'qawwa għolja ta' livell ta 'milliwatt, li jipprovdu soluzzjoni ta' sors tad-dawl terahertz integrat ġdid għal riċerka xjentifika u promozzjoni ta 'applikazzjoni f'oqsma relatati.
Dan ix-xogħol kien appoġġjat mill-Programm Nazzjonali ta 'Riċerka u Żvilupp Ewlenin taċ-Ċina, il-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza Naturali taċ-Ċina, u l-Programm ta' Żvilupp tal-Istrumentazzjoni tal-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża.

Figura 1. Ġenerazzjoni u karatterizzazzjoni ta' mewġ terahertz b'kamp qawwi (a) mogħdija ottika sperimentali; (b) forom tal-mewġ tad-dominju tal-ħin tat-terahertz u spettri (l-daħla turi l-post fokali tat-terahertz).

Fig. 2. Tqabbil tal-fażi tal-mewġ tal-laser-terahertz (a) indiċi ta' rifrazzjoni tal-kristalli DSTMS fil-meded infra-aħmar u terahertz; (b) dipendenza tal-frekwenza tat-terahertz, it-tul tal-koerenza, eċċ., Fuq il-wavelength tal-laser tal-pompa; (c) tul ta' koerenza tat-terahertz fil-wavelength tal-laser pompa ta' 1030 nm; u (d) karatteristiċi ta' assorbiment ta' kristalli DSTMS fil-meded infra-aħmar u terahertz.