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:
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
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.
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.
© Rainbow Photonics
Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции Rainbow Photonics на территории РФ
В статье описывается биочип, сочетающий электрод для определения концентрации фенилаланина и микрофлюидный модуль для регистрации скорости потоотделения, изготовленный с использованием лазера. Биочип используется для неинвазивного мониторинга состояния пациентов с метаболическими нарушениями.
В статье описана генерация сверхширокого плоского суперконтинуума (350-1750 нм) с одномодовым поперечным профилем в видимом диапазоне. Для накачки микроструктурированного оптического волокна используется лазер с длиной волны 1064 нм, вторая гармоника накачки генерируется непосредственно в волокне.
В статье приводится применение и основные параметры одночастотных лазеров. Сравниваются лазеры CNI серии MSL с известными европейскими и американскими производителями.
В статье описан метод генерации суперконтинуума, расширенного в видимый диапазон. За счет четырехволнового смешения накачка 1064 нм создает антистоксовы и стоксовы компоненты на 831 нм и 1478 нм. Фазовый синхронизм обеспечивается благодаря микроструктурированному мультимодальному волокну особой конструкции.
В статье описывается усовершенствование метода лазерно-водоструйной обработки: добавление коаксиально-кольцевой аргоновой струи, мгновенно очищающей отверстие от образующегося осадка. Таким образом сохраняется высокий объем абляции при создании глубоких отверстий в сложно обрабатываемых материалах.
г. Санкт-Петербург, улица Савушкина 83, корп. 3
