Shanghai Institute of Optics And Precision Machinery (SIPM) gör framsteg i forskningen om starkfältsljuskällor för Terahertz baserade på organiska kristaller

Nyligen har State Key Laboratory of Intense-Field Laser Physics (SGLIPM) vid Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM), Chinese Academy of Sciences (CAS), gjort framsteg i forskningen om intensivfälts-terahertz-ljuskällor baserade på organiska kristaller. De relaterade forskningsresultaten publicerades i Optics Express under titeln Generation and characterization of intense terahertz pulses from DSTMS crystal.
Terahertzvågor är värdefulla i grundläggande vetenskaplig forskning såväl som i information och andra tillämpningar på grund av deras unika frekvens- och tidsegenskaper. När terahertzfältstyrkan når storleksordningen MV/cm kan ultrasnabb modulering av materialegenskaper realiseras, inklusive modulering av fundamentala egenskaper såsom elektroner, fononer, spinn, etc., såväl som inducering av fasövergångar i material. Under lång tid har bristen på starkfältsteknologi för terahertzvåggenerering varit den främsta faktorn som begränsar dess breda tillämpning. Med utvecklingen av laserteknik ger den optiska likriktningseffekten i laserdrivna kristaller med ultrakort puls en pålitlig lösning för generering av terahertzvågor med starkt fält.
Baserat på den nya generationen av integrerad experimentell anordning för ultraintensiv ultrakort pulslaser från Shanghai Institute of Optics and Mechanics (SIOME), använder verket infraröd laser med hög energi för att driva den optiska likriktningseffekten i organisk kristall DSTMS, och erhåller stark- fältterahertzvåg med enkelpulsenergi på 175 μJ och toppfältstyrka på 17 MV/cm genom att optimera fasmatchningsförhållandena, med energiomvandlingseffektiviteten på 2 procent och frekvensspektrumet på 0.{{ 9}}.5 THz. Forskarna använde elektrooptisk sampling, spektralanalys och andra metoder för att systematiskt analysera egenskaperna hos terahertzvågor i tidsdomänen, frekvensdomänen, pumpens effektdensitetsberoende. Detta arbete främjar forskningen av starkfältsljuskällor i terahertz-bandet och tillhandahåller en utmärkt drivljuskälla för starkfälts-terahertz-modulering av fysiska egenskaper.
Detta arbete stöddes av National Natural Science Foundation of China (NSFC), Instrumentation Development Programme of the Chinese Academy of Sciences (CAS), Talent Introduction Program of CAS, och Stable Support Program for Young Teams in Basic Research of CAS .

Generering och karakterisering av starkfälts terahertzvågor. (a) terahertz-tidsdomänvågform; (b) terahertz-spektrum; (c) beroende av terahertz-energi och omvandlingseffektivitet på pumpens effekttäthet.