Терагерцовые спектрометры и спектральные комплексы Rainbow Photonics

Дата публикации: 08.04.2020 08:00

Терагерцовые спектрометры и спектральные комплексы Rainbow Photonics

Обзор современных методов генерации ТГц излучения

«Терагерцовая щель» в электромагнитном спектре располагается между высокочастотным микроволновым излучением и длинноволновой (инфракрасной) областью. Этот диапазон также называют дальней ИК областью: в этом диапазоне излучает, к примеру, абсолютное черное тело.

В данной спектральной области не применимы как радиофизические, так и оптические методы, поэтому главной проблемой работы в данной спектральной области по-прежнему остается отсутствие подходящих источников и чувствительных приемников излучения.

Сегодня для генерации ТГц волн частотой до 0.5 ТГц используются оптико-электронные комплексы, а также фотопроводящие антенны (0.3 ТГц – 3 ТГц). Нелинейно-оптические методы генерации ТГц излучения – оптическое выпрямление и генерация разностной частоты (преобразование высокоинтенсивного лазерного излучения в кристаллах – охватывают область от 0.3 ТГц до 50 ТГц. Квантово-каскадные лазеры излучают терагерцовые волны с частотами 20 ТГц – 100 ТГц.

Линейка терагерцовых генераторов и систем терагерцового имиджинга нового поколения TeraSys отвечает потребностям современных исследований и оптимальна для применения в задачах ТГц - спектроскопии во временной области:

TeraSys-ULTRA для терагерцовой спектроскопии и имиджинга. Генерация частот до 20 ТГц, скорость регистрации в режиме реального времени: 4 спектра в секунду.
TeraSys12 для генерации широкополосного терагерцового излучения (до 12 ТГц) путем электрооптического выпрямления импульсов. Скорость регистрации: 4 спектра в секунду.
TeraSys-AiO для генерации импульсов шириной 20 ТГц.
TeraIMAGE для передачи и терагерцового имиджинга: ширина полосы 14-20 ТГц, скорость считывания составляет 3 спектра в минуту.

В сочетании с перестраиваемым одночастотным ТГц источником TeraTune времяразрешенные системы спектроскопии позволяют наблюдать быстропротекающие микрофизические процессы, контролировать химические и биологические реакции.

На видео представлено тестирование TeraSys в системе ТГц спектроскопии во временной области на предприятии Rainbow Photonics:

Времяразрешенная спектроскопия и имиджинг с TeraSys-ULTRA

terasys_ultra

На рисунке представлена модель TeraSys-ULTRA. Внутри компактного спектрометра (55х60х30 см) - нелинейный кристалл DSTMS, обеспечивающий генерацию, обнаружение и передачу широкополосного ТГц излучения до 20 ТГц. Традиционные методы генерации ТГц излучения, например, фотопрофодящие антенны, не позволяют достичь столь высоких значений. Временное разрешение комплекса составляет 4 спектра в секунду

Измерение характеристик ТГц излучения с использованием TeraSys-ULTRA:

Некоторые неорганические кристаллы, например, LiNbO3, применяются в терагерцовых системах реже, чем органические кристаллы. Это обусловлено низким значением электрооптических коэффициентов. Неорганический кристалл ZnTe оптимален для применений в полупроводниковых

Органические кристаллы DAST, DSTMS и OH1 показывают наилучшую согласованность фаз для источников лазерного излучения в диапазоне длин волн 1200 – 1600 нм, это позволяет применять их в настольных ТГц приборах. Терагерцовые комплексы на основе органических кристаллов позволяют применять их в широком диапазоне ТГц частот с маломощными фемтосекундными источниками. На рисунке показан пример генерации широкополосного ТГц поля, генерируемого в органическом кристалле DSTMS с использованием TeraSys-ULTRA 2020 в сравнении с полем, генерируемым полупроводниковой антенной.

1-111

Энергетический спектр ТГц импульса, генерируемого в кристалле DSTMS c использованием фемтосекундного источника, TeraSys-ULTRA и фотопроводящей антенны

Больше оборудования с техническим описанием смотрите на странице производителя, или свяжитесь с инженерами по применению INSCIENCE.

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции Rainbow Photonics на территории РФ

Новые статьи

Пространственно-разрешенная регистрация переходных процессов времени жизни флуоресценции

В статье описывается метод регистрации динамики времени жизни флуоресценции с одномерным пространственным разрешением. Для визуализации времени жизни флуоресценции используется многомерный время-коррелированный счет фотонов и линейное сканирование.

Обзор компактных источников суперконтинуума LEUKOS для биомедицинских приложений

В обзоре рассматриваются компактные источники суперконтинуума LEUKOS УФ, видимого и ИК диапазонов, созданные для приложений проточной цитометрии, CARS-микроскопии и оптической когерентной томографии. Преимущества данных источников: компактность, надежность, стабильность и низкая стоимость.

Масштабируемый детектор одиночных фотонов с улучшенной эффективностью и разрешением по числу фотонов

В статье представлен 28-пиксельный сверхпроводящий нанопроволочный детектор одиночных фотонов (SNSPD) с параллельной архитектурой. Новая технология предлагает масштабируемое решение для квантовых сетей и высокоскоростных квантовых вычислений, сочетая удобство работы с высокой производительностью.

Матрица оптических пинцетов с 6100 когерентными кубитами

В исследовании описывается создание матрицы оптических пинцетов для удержания 6100 нейтральных атомов в качестве когерентных кубитов. На экспериментальной платформе достигнуто рекордное время когерентности 12,6 секунд и время удержания атомов при комнатной температуре до 23 минут.

Сравнение наносекундных лазеров СОЛАР ЛС и Litron Lasers

В обзоре сравниваются наиболее востребованные модели наносекундных лазеров производства Litron Lasers и СОЛАР ЛС, в том числе лазеры с модуляцией добротности с высокой и сверхвысокой энергией импульса, высокой частотой повторения импульсов, компактные лазеры и лазеры с диодной накачкой.

Оптимальная обработка полипропиленовых пленок ИК лазерами

В работе экспериментально демонстрируется повышение качества и скорости обработки полипропиленовых пленок за счет небольшого смещения длины волны CO₂ лазера со стандартных 10.6 мкм в область 10.2 мкм, соответствующую колебательной энергии растяжения связи С-С.