Viện Quang học và Máy chính xác Thượng Hải (SIPM) đạt được tiến bộ trong nghiên cứu về nguồn sáng Terahertz trường mạnh dựa trên tinh thể hữu cơ

Gần đây, Phòng thí nghiệm trọng điểm Nhà nước về Vật lý Laser trường cường độ cao (SGLIPM) của Viện Quang học và Máy chính xác Thượng Hải (SIPM), Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), đã đạt được tiến bộ trong nghiên cứu các nguồn sáng terahertz trường cường độ cao dựa trên tinh thể hữu cơ. Các kết quả nghiên cứu liên quan đã được công bố trên Optics Express với tựa đề Tạo và mô tả đặc điểm của các xung terahertz cường độ cao từ tinh thể DSTMS.
Sóng Terahertz có giá trị trong nghiên cứu khoa học cơ bản cũng như trong thông tin và các ứng dụng khác do đặc tính thời gian và tần số độc đáo của chúng. Khi cường độ trường terahertz đạt đến mức MV/cm, có thể thực hiện được sự điều biến cực nhanh các tính chất vật liệu, bao gồm sự điều biến các tính chất cơ bản như electron, phonon, spin, v.v., cũng như tạo ra sự chuyển pha trong vật liệu. Trong một thời gian dài, việc thiếu công nghệ tạo sóng terahertz trường mạnh là yếu tố chính hạn chế ứng dụng rộng rãi của nó. Với sự phát triển của công nghệ laser, hiệu ứng chỉnh lưu quang học trong các tinh thể điều khiển bằng laser xung cực ngắn mang đến một giải pháp đáng tin cậy để tạo ra sóng terahertz trường mạnh.
Dựa trên thế hệ thiết bị thí nghiệm tích hợp mới dành cho laser xung siêu ngắn cường độ cao của Viện Quang học và Cơ học Thượng Hải (SIOME), công trình sử dụng laser hồng ngoại năng lượng cao để điều khiển hiệu ứng chỉnh lưu quang học trong DSTMS tinh thể hữu cơ và thu được hiệu ứng mạnh mẽ- sóng terahertz trường với năng lượng xung đơn là 175 μJ và cường độ trường cực đại là 17 MV/cm bằng cách tối ưu hóa các điều kiện khớp pha, với hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 2 phần trăm và phổ tần số là 0.{{ 9}},5 THz. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng lấy mẫu quang điện, phân tích quang phổ và các phương tiện khác để phân tích một cách có hệ thống các đặc tính của sóng terahertz trong miền thời gian, miền tần số, sự phụ thuộc vào mật độ công suất bơm. Công trình này thúc đẩy nghiên cứu các nguồn sáng trường mạnh trong dải terahertz và cung cấp nguồn sáng điều khiển tuyệt vời cho việc điều chế đặc tính vật lý terahertz trường mạnh.
Công trình này được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia Trung Quốc (NSFC), Chương trình phát triển thiết bị của Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc (CAS), Chương trình giới thiệu tài năng của CAS và Chương trình hỗ trợ ổn định cho các nhóm trẻ trong nghiên cứu cơ bản của CAS .

Tạo và mô tả đặc tính của sóng terahertz trường mạnh. (a) dạng sóng miền thời gian terahertz; (b) phổ terahertz; (c) sự phụ thuộc của năng lượng terahertz và hiệu suất chuyển đổi vào mật độ công suất bơm.