Institut Optik dan Mesin Presisi Shanghai (SIPM) Membuat Kemajuan dalam Penelitian Sumber Cahaya Terahertz Medan Kuat Berbasis Kristal Organik

Baru-baru ini, State Key Laboratory of Intense-Field Laser Physics (SGLIPM) dari Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM), Chinese Academy of Sciences (CAS), telah membuat kemajuan dalam penelitian sumber cahaya terahertz medan intens berdasarkan kristal organik. Hasil penelitian terkait dipublikasikan di Optics Express dengan judul Generasi dan Karakterisasi Pulsa Terahertz Intens dari Kristal DSTMS.
Gelombang Terahertz sangat berharga dalam penelitian ilmiah dasar serta informasi dan aplikasi lainnya karena karakteristik frekuensi dan waktunya yang unik. Ketika kekuatan medan terahertz mencapai urutan MV/cm, modulasi sifat material yang sangat cepat dapat diwujudkan, termasuk modulasi sifat dasar seperti elektron, fonon, spin, dll., serta menginduksi transisi fase dalam material. Untuk waktu yang lama, kurangnya teknologi pembangkitan gelombang terahertz medan kuat merupakan faktor utama yang membatasi penerapannya secara luas. Dengan perkembangan teknologi laser, efek rektifikasi optik pada kristal yang digerakkan oleh laser pulsa ultrapendek memberikan solusi yang andal untuk menghasilkan gelombang terahertz medan kuat.
Berdasarkan perangkat eksperimental terintegrasi generasi baru untuk laser pulsa ultrapendek ultra-intens dari Institut Optik dan Mekanik Shanghai (SIOME), pekerjaan ini menggunakan laser inframerah berenergi tinggi untuk menggerakkan efek rektifikasi optik dalam kristal organik DSTMS, dan memperoleh hasil yang kuat- gelombang medan terahertz dengan energi pulsa tunggal 175 μJ dan kekuatan medan puncak 17 MV/cm dengan mengoptimalkan kondisi pencocokan fase, dengan efisiensi konversi energi sebesar 2 persen, dan spektrum frekuensi 0.{{ 9}}.5 THz. Para peneliti menggunakan pengambilan sampel elektro-optik, analisis spektral, dan cara lain untuk menganalisis secara sistematis karakteristik gelombang terahertz dalam domain waktu, domain frekuensi, ketergantungan kepadatan daya pompa. Karya ini mempromosikan penelitian sumber cahaya medan kuat di pita terahertz dan menyediakan sumber cahaya penggerak yang sangat baik untuk modulasi properti fisik terahertz medan kuat.
Pekerjaan ini didukung oleh National Natural Science Foundation of China (NSFC), Program Pengembangan Instrumentasi dari Chinese Academy of Sciences (CAS), Program Pengenalan Bakat CAS, dan Program Dukungan Stabil untuk Tim Muda dalam Penelitian Dasar CAS .

Pembangkitan dan karakterisasi gelombang terahertz medan kuat. (a) bentuk gelombang domain waktu terahertz; (b) spektrum terahertz; (c) ketergantungan energi terahertz dan efisiensi konversi pada kepadatan daya pompa.