Shanghai Institute Of Optics And Precision Machinery (SIPM) Membuat Kemajuan dalam Penyelidikan Mengenai Sumber Cahaya Terahertz Medan Kuat Berdasarkan Kristal Organik

Baru-baru ini, Makmal Utama Negeri bagi Fizik Laser Medan Intens (SGLIPM) Institut Optik dan Jentera Ketepatan Shanghai (SIPM), Akademi Sains China (CAS), telah mencapai kemajuan dalam penyelidikan sumber cahaya terahertz medan sengit berdasarkan kristal organik. Hasil penyelidikan berkaitan diterbitkan dalam Optics Express di bawah tajuk Penjanaan dan pencirian denyutan terahertz yang sengit daripada kristal DSTMS.
Gelombang terahertz adalah berharga dalam penyelidikan saintifik asas serta dalam maklumat dan aplikasi lain kerana ciri frekuensi dan masa yang unik. Apabila kekuatan medan terahertz mencapai susunan MV/cm, modulasi ultrafast sifat bahan boleh direalisasikan, termasuk modulasi sifat asas seperti elektron, fonon, putaran, dsb., serta mendorong peralihan fasa dalam bahan. Untuk masa yang lama, kekurangan teknologi penjanaan gelombang terahertz medan kuat adalah faktor utama yang mengehadkan aplikasinya yang luas. Dengan perkembangan teknologi laser, kesan pembetulan optik dalam kristal pacuan laser nadi ultra pendek menyediakan penyelesaian yang boleh dipercayai untuk penjanaan gelombang terahertz medan kuat.
Berdasarkan generasi baharu peranti eksperimen bersepadu untuk laser nadi ultrashort ultra-intens Institut Optik dan Mekanik Shanghai (SIOME), kerja ini menggunakan laser inframerah tenaga tinggi untuk memacu kesan pembetulan optik dalam DSTMS kristal organik, dan memperoleh kuat- gelombang terahertz medan dengan tenaga nadi tunggal 175 μJ dan kekuatan medan puncak 17 MV/cm dengan mengoptimumkan keadaan padanan fasa, dengan kecekapan penukaran tenaga sebanyak 2 peratus , dan spektrum frekuensi 0.{{ 9}}.5 THz. Para penyelidik menggunakan pensampelan elektro-optik, analisis spektrum dan cara lain untuk menganalisis secara sistematik ciri-ciri gelombang terahertz dalam domain masa, domain frekuensi, pergantungan ketumpatan kuasa pam. Kerja ini menggalakkan penyelidikan sumber cahaya medan kuat dalam jalur terahertz dan menyediakan sumber cahaya pemanduan yang sangat baik untuk modulasi sifat fizikal terahertz medan kuat.
Kerja ini disokong oleh Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan China (NSFC), Program Pembangunan Instrumentasi Akademi Sains China (CAS), Program Pengenalan Bakat CAS dan Program Sokongan Stabil untuk Pasukan Muda dalam Penyelidikan Asas CAS .

Penjanaan dan pencirian gelombang terahertz medan kuat. (a) bentuk gelombang domain masa terahertz; (b) spektrum terahertz; (c) pergantungan tenaga terahertz dan kecekapan penukaran pada ketumpatan kuasa pam.