Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Временная динамика поляризационно-чувствительного нелинейного отклика среды при взаимодействии сверхкоротких лазерных импульсов с молекулами в объеме и на поверхности

Диссертация: Временная динамика поляризационно-чувствительного нелинейного отклика среды при взаимодействии сверхкоротких лазерных импульсов с молекулами в объеме и на поверхности
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Впервые экспериментально исследован, предсказанный ранее теоретически процесс генерации и усиления сигнала суммарной частоты (СЧ) фемтосекундных лазерных импульсов в одномерном фотонном кристалле (ОФК), выполненным в виде одномерной периодической структуры. Показано, что в случае, если частоты падающих импульсов излучения соответствуют противоположным краям заданной брэггов-ской «запрещенной… Читать ещё >

Временная динамика поляризационно-чувствительного нелинейного отклика среды при взаимодействии сверхкоротких лазерных импульсов с молекулами в объеме и на поверхности (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Фемтосекундные лазерные системы оптического и терагерцового диапазонов частот, созданные на основе твердотельных лазеров на Ti: Sapphire с килогерцовой частотой повторения импульсов
    • 1. 1. Фемтосекундные экспериментальные установки для исследования энергетических, поляризационных и спектральных свойств нелинейно-оптических сигналов в оптически-активных средах
    • 1. 2. Импульсные терагерцовые спектрометры на основе фемтосекундных лазеров с килогерцовой частотой повторения импульсов
    • 1. 3. Газово-плазменные (ГПС) методы генерации и регистрации импульсного терагерцового излучения и спектрометры, созданные на их основе
    • 1. 4. Выводы к Главе 1
  • Глава 2. Исследование нелинейных оптических эффектов в объеме и на поверхности оптически активной жидкости при взаимодействии с пучком фемтосекундных лазерных импульсов
    • 2. 1. Пространственная симметрия среды и ее оптические восприимчивости
    • 2. 2. Исследованике поляризационно-чувствительных нелинейно оптических свойств поверхности растворов оптически-активных молекул с помощью генерации «отраженной второй гармоники»
    • 2. 3. Экспериментальное исследование нелинейноых оптических поляризационных эффектов в объеме оптически-активной жидкости при взаимодействии со сфокусированным лазерным пучком фемтосекундных импульсов
    • 2. 4. Исследование свойств «запрещенной» Второй Гармоники в мелкодисперсной суспензии пурпурных мембран (бактериородопсин)
    • 2. 5. Исследование свойств растворов зеркально-асимметричных молекул в условиях усиления нелинейно-оптического отклика среды при возбуждении поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ)
    • 2. 6. Выводы к Главе 2
  • Глава 3. Импульсная терагерцовая спектроскопия молекулярных кристаллов и нанострутурированных оксидов
    • 3. 1. Импульсная терагерцовая спектроскопия молекулярных кристаллов
    • 3. 2. Импульсная Терагерцовая спектроскопия кортикостероидных гормонов
    • 3. 3. Исследуемые вещества
    • 3. 4. Параметры компьютерного моделирования: моделирование молекулярного кристалла
    • 3. 5. Экспериментальное исследования кортикостероидных гормонов методом импульсной терагерцовой спектросокопии
    • 3. 6. Исследование свойств наноструктурированного оксигидроксида алюминия в терагерцовом диапазоне частот
    • 3. 7. Выводы к Главе 3

Поляризационные нелинейно-оптические эффекты, т. е. зависимость нелинейного отклика среды от состояния поляризации взаимодействующих с ней световых волн, являются одной из существенных составляющих волновой оптики и служат основой реальных методов исследования вещества. Принципы поляризационной нелинейной оптики используются для анализа распространения света в активных лазерных средах для поляризационной спектроскопии конденсированных сред.

Существует несоколько наиболее эффективных и развитых методов нелинейной спектроскопии является спектроскопия основанная на генерации второй гармоники, расностной и суммариной частоты и четырехволнового смешения. В полной мере это относится и к поляризационной нелинейной спектроскопии, различные варианты которой развиваются с 1956 года, когда Букингемом была развита теория оптического эффекта Керра — простейшего проявления вырожденного по частоте четырехволнового взаимодействия в поляризационной нелинейной оптике.

Новые возможности открываются при изучении нелинейных поляризационных эффектов, обусловленных нелокальностью, т. е. пространственной дисперсией нелинейного оптического отклика. Причины этого понятны, если принять во внимание, что тензоры нелокальной и локальной восприимчивости имеют различную симметрию и, следовательно, описывают различные механизмы формирования оптического отклика. Так нелинейным обобщением естественной оптической активности — поворота плоскости поляризации световой волны в гиротропной средеявляется эффект нелинейной оптической активности (НОА), впервые описанный Ахмановым и Жариковым (1967). В простейшем варианте он проявляется как зависимость вращательной способности вещества от интенсивности распространяющейся в нем световой волны. Однако современная трактовка НОА как процесса четырехволнового смешения шире, чем просто поляризационного самовоздействия. Например, эффективным инструментом изучения механизма формирования нелокального оптического отклика является многолучевая НОА, когда слабая пробная волна зондирует изменение вращательной способности среды, индуцированное интенсивной волной.

Исследование свойств различных поверхностей представляет несомненный интерес для многих областей науки и технологии. Информативный нелинейно-оптический сигнал, например вторая оптическая гармоника (ВГ), суммарная частота (СЧ), разностная частота (РЧ), несущий информацию о свойствах границы раздела двух сред, на которой могут быть нанесены тонкие плёнки, молекулярные монослои, поверхностные наноструктуры и т. п. в общем случае имеет небольшую интенсивность на фоне часто более мощного фонового сигнала и для его усиления желательно использовать высокую локализацию электромагнитного вблизи границы раздела двух сред — исследуемой поверхности за счет возбуждения поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ) [1], которые могут существовать только на границе двух сред, имеющих действительные части диэлектрической проницаемости разных знаков, например на границе вакуум-металл [2]. При возбуждении ПЭВ с помощью лазерных источников скрхкоротких световых импульсов пикои фемтосекундной длительности возможно исследование временной динамики нелинейно-оптического отклика поверхности за счет временной и пространственной локализации ПЭВ.

Традиции части работы, связанной с генераций и применением терагерцового излуения уходят своими корнями к фундаментальным работам профессоров Московского университета П. Н. Лебедева [3], A.A. Глаголевой-Аркадьевой [4], которые стояли у истоков развития физики электромагнитного излучения видимого и субмиллиметрового диапазона частот.

Терагерцовым (ТГц) излучением" принято называть электромагнитное излу.

12 чение с частотой, лежащей в области от 0,1 до 10 ТГц (1ТГц=10 Гц), что соответствует длинам волн от 3 до 0,03 мм соответственно. [5] Таким образом, оно располагается между инфракрасным и микроволновым спектральными диапазонами. Активное применение этого типа излучения до последнего времени было ограничено отсутствием удобной для лабораторного применения аппаратуры для его генерации и регистрации. Начиная с 50-х годов 20 века различные, в основном непрерывные, ламповые и полупроводниковые источники электромагнитного излучения позволяли постепенно освоить этот диапазон, оставляя его, по-прежнему, доступным только ограниченному кругу специализированных лабораторий. С появлением широко доступных источников сверхкоротких импульсов фемтосекундной длительности [6] и публикацией работ Гришковского [7] и Остона [8] появилось новое направление исследований, относящихся к терагерцовому диапазону частот, непосредственно связанное с развитием лазерной физики, — импульсная терагерцовая спектроскопия [9] и терагер-цовая спектрохронография [10].

Развитие метода импульсной терагерцовой спектроскопии и спектрохроногра-фии инициировало интенсивные работы междисциплинарного характера, лежащие в области полупроводниковых [11] и нанотехнологий [12], новых нелинейно-оптических материалов [13], разработки новых методов обработки спектральной информации [14]. Наряду со многими другими перспективными применениями импульсное ТГц излучение находит широкое применение и в молекулярной спектроскопии [15, 16, 17]. В отличие от спектроскопии видимого и ближнего ИК диапазонов, в которых исследуются, в основном, электронные переходы и колебательные процессы, связанные с внутримолекулярными движениями и валентными колебаниями, спектральный отклик молекулярных систем, относящийся к ТГц диапазону частот, несет информацию о низкочастотных колебаниях молекул, медленных движениях молекулярных групп [15] и о коллективных возбуждениях фононного типа в твердом теле [1 В, 19].

Импульсная терагерцовая спектроскопия предполагает в своей основе генерацию и одновременную регистрацию широкополосного излучения. При этом спектральная информация, которую экспериментатор получает, во многом аналогична той, которую можно получить при применении ИК Фурье-спектроскопии. Существенным отличием метода и его особенностью является возможность одновременного получения зависимостей частотной дисперсии для исследуемых веществ. Ввиду того, что первичной для спектрального анализа в импульсной спектроскопии является временной отклик вещества при прохождении через него импульса электромагнитного поля субпикосекундной длительности, то анализ временного профиля поля прошедшего через вещество несет информацию о динамике колебательно-вращательных и релаксационных процессов, происходящих в исследуемом веществе при воздействии на него импульса электромагнитного поля. Анализ временной динамики импульса ТГц поля послужил основой разработки метода ТГц спектроскопии с временным разрешением, аналогичного методу спектрохронографии [10,20].

В последние годы интенсивно развивается фотоника и оптоэлектроника терагерцового диапазона частот, в которой поверхностные электромагнитные волны могут играть важную роль в схемотехнике, транспортировке излучения и поверхностно-чувствительной спектросокпии. При переходе из оптического диапазона частот в терагерцовый диапазон частот естественно ожидать изменения некоторых свойств ПЭВ в следствие значительного различия свойств металлов и диэлектриков в этих диапазонах частот. Например, для границы раздела алюминий-кремний на частоте 0,548 ТГц мнимая часть волнового вектора плазмона, ответственная за его затухание при распространении по гладкой поверхности металла, составляет к пэв= 0,002 см" 1 [21], по сравнению с 20 см" 1 для границы серебро-воздух на оптических частотах (длина волны 800 нм) [22]. По крайней время, время жизни и длина пробега плазмона в терагерцовом диапазоне частот будут больше, чем в оптическом диапазоне частот.

Исходя из сказанного выше, основная цель диссертационной работы определилась как разработка, практическая реализация и апробация новых методов исследования поляризационных нелинейно-оптических эффектов второго и третьего порядков при взаимодействии сверхкоротких лазерных импульсов с молекулами в объеме среды и на поверхности с целью изучения их структуры, временной и амплитудной динамики основного и возбужденных электронных и колебательных состояний молекул в изотропных веществах (средах) и молекулярных кристаллах.

Для достижения поставленной цели в диссертационнойработе решаются следующие задачи:

1. Разработка новой концепции использования сверхкоротких световых импульсов в целях нелинейно-оптической спектроскопии, основанной на унифицированном использовании их энергетических и спектральных свойств и на примере исследования нелинейных оптических свойств изотропных оптически-активных сред демонстрация ее информативности и эффективности. Разработка и экспериментальная реализация новых лазерных «безфоновых» структурнои поляризационно-чувствительных нелинейно-оптических методов исследования оптически-активных сред состоящих из сложных органических молекул и биологических хромофоров в 7 жидкой, газообразной и молекулярно-кристаллической фазах при их взаимодействии с пикосекуидными и фемтосекундными лазерными импульсами. Экспериментальное исследование процесса генерации второй гармоники в объеме и от поверхности нерацемических растворов энантиоморфных молекул и разработка упрощенной модели достаточной для анализа экспериментальных данных.

2. Выявление новых возможностей для нелинейно-оптической спектроскопии, открывающихся при учете конечной угловой сходимости и конечной ширины спектра сфокусированного пучка лазерного фемтосекундного излучения для исследования оптически-активных жидкостей. Экспериментальное исследование свойств впервые зарегистрированного автором данной работы процесса генерации «запрещенной» второй гармоники сфокусированного пучка фемтосекундных лазерных импульсов в объеме оптически-активной жидкости. Апробация процесса генерации «запрещенной второй гармоники» в качестве зондирующего процесса для исследования внутримолекулярной конформационной динамики энантиоморфных фотохромных соединений.

3. Разработка и реализация новой концепции применения сверхкоротких лазерных импульсов в нелинейной оптической спектроскопии поверхности, основанной на одновременном возбуждении двух и более независимых, но контролируемых во времени поверхностных электромагнитных волн и их когерентном взаимодействии. Разработка новой нелинейно-оптической схемы диагностики поверхности, чувствительной к оптической активности вещества и основанной на анализе состояния поляризации и интенсивности сигнала поверхностной второй гармоники в присутствии распространяющихся поверхностных электромагнитных волн. Проведение экспериментов по изучению процесса ГВГ от поверхности растворов энантиоморфных молекул. Разработка теоретической модели данного явления для анализа экспериментальных результатов.

4. Экспериментальное исследование явления усиления нелинейно-оптического отклика второго и третьего порядков в одномерной периодической структуре с сильной модуляцией показателя преломления в условиях брэгговской дифракции. Экспериментальное исследование эффекта несинхронного усиления сигнала ВГ и СЧ в многослойной периодической структуре (МПС) с глубокой модуляцией показателя преломления. Экспериментальное исследование одновременного влияния механизма несинхронного усиления нелинейно-оптического отклика второго порядка, связанного с локализацией поля на основной частоте вблизи края запрещенной фотонной зоны, и дисперсионного синхронизма в одномерной периодической структуре. Экспериментальное исследование эффекта компрессии фемтосекундных световых импульсов в тонком МПС.

5. Создание экспериментальной техники — линейки спектрометров с временным разрешением, основанной на твердотельных источниках фемтосекундных лазерных импульсов и преобразовтелях частоты на базе нелинейно-оптических кристаллов и параметрических преобразователях частоты, которые направленны на решение задач данной диссертационной работы.

6. Разработка техники генерации импульсного терагерцового излучения основанной на преобразовании частоты фемтосекундного лазерного излучения за счет нелинейно-оптических восприимчивостей второго и третьего порядков в кристаллических и газово-плазменных средах. Разработка схемы широкополосной спектроскопии сложных молекул с помощью пикосекундных импульсных источников терагерцового излучения и ее применение для исследования поликристаллических сред.

Актуальность работы обусловлена возросшим интересом к применению техники генерации импульсов пикои фемтосекундной длительности для исследования структуры и функциональных особенностей сложных молекулярных систем, нано и микроструктур, включая ранее недоступный для лазерных исследований, терагерцовый диапазон частот в котором возможно наблюдение новых физических эффектов. В диссертационной работе развиты нелинейно-оптические методы преобразования импульсов фемтосекундной длительности в широкополосное импульсное терагерцовое излучение и развиты методы импульсной терагерцовой спектроскопии.

Научная новизна работы определяется результатами впервые проведенных экспериментов, представленных в диссертационной работе, решении фундаментальных задач и развитии новых методик нелинейно-оптической диагностики жидких, кристаллических и плазменно-газовых сред, создании адекватной им экспериментальной технике и обнаружении ряда новых эффектов, а именно:

1. Начиная с момента выполнения диссертационной работы и до настоящего времени обоснованно и создано семейство спектрометров объединенных общей задачей проведения исследований временной динамики поляризационно-чувствительного нелинейного отклика различных сред при взаимодействии сверхкоротких лазерных импульсов с молекулами в объеме и на поверхности. Выработаны общие подходы к процедуре исследования растворов органических соединений сформулированы основные требования к параметрам лазерного излучения и к возможностям спектрометра, создаваемого на базе различных источников фемтосекундного лазерного излучения.

2. Обнаружено явление генерации «запрещенной» второй гармоники (ЗВГ) в объеме изотропной зеркально-ассиметричной среды при ее возбуждении одиночным сфокусированным пучком фемтосекундных лазерных импульсов. При экспериментальном исследовании энергетических, поляризационных и частотных свойств сигнала ЗВГ зарегистрирована интерференция когерентных нелинейно оптических процессов, порождаемых оптическими восприимчивостями среды различных порядков. Предложена методика использования фемтосекундного лазерного излучения с помощью которой на базе феноменологического подхода (на языке нелинейных оптических восприимчивостей) к описанию процессов нелинейного взаимодействия оптического излучения с веществом построена полуклассическая теоретическая модель взаимодействия сфокусированного пучка фемтосекундного лазерного излучения с оптически-активной жидкостью, которая правильно описывает поляризационные и спектральные свойства нелинейного сигнала на частоте ВГ, генерируемого в объеме изотропной оптически-активной жидкости при возбуждении последней с помощью одиночного сфокусированного пучка импульсного лазерного излучения фемтосекундной длительности. Кроме того, эта метожика позволяет произвести качественный анализ поляризационных эффектов, лежащих в основе процесса генерации ВГ сфокусированного пучка фемтосекундных лазерных импульсов, отраженной от поверхности оптически-активной жидкости. Предложено и экспериментально реализовано применение процесса генерации ЗВГ в качестве зондирующего процесса при исследовании внутримолекулярной конформационной динамики энантиоморфных (оптически-активных) фотохромных соединений в растворе в схеме «накачка-зондирование» .

3. Из анализа поляризационных зависимостей сигнала ВГ, генерируемого при отражении от поверхности нерацемических растворов энантоморфных (оптически-активных) молекул, в рамках разработанной модели данного процесса, произведена оценка величин компонент тензора квадратичной нелинейной восприимчивости поверхности растворов, в том числе, характеризующих энантиоморфные (оптически-активных) свойства исследуемых молекул в оптически-активных растворах.

4. Предложен и экспериментально реализован процесс генерации неколлинеарной второй гармоники (ВГ) в оптически-активной жидкости по пятиволновой схеме 2со = он-(0+со-со. Для оптически-активного раствора Ь-арабинозы получена оценка |%(4)Е>| «1023ед. СГСЭ. Для случая изотропных нецентросимметричных сред предложены новые спектроскопические схемы, основанные на измерении нелинейной восприимчивости четвертого порядка.

5. Впервые экспериментально исследован, предсказанный ранее теоретически процесс генерации и усиления сигнала суммарной частоты (СЧ) фемтосекундных лазерных импульсов в одномерном фотонном кристалле (ОФК), выполненным в виде одномерной периодической структуры. Показано, что в случае, если частоты падающих импульсов излучения соответствуют противоположным краям заданной брэггов-ской «запрещенной фотонной зоны» (ЗФЗ) происходит значительное увеличение эффективности сигнала ГСЧ. Экспериментально исследовано влияние механизма несинхронного усиления, связанного с локализацией полей на основных частотах внутри ОФК, на эффективность ГВГ и ГСЧ вблизи края ЗФЗ при одновременном выполнении условий дисперсионного синхронизма и, в частности, условий квазисинхронизма. Впервые экспериментально исследован процесс ЧВС внутри ОФК, эффективность которого связана с одновременным выполнением условий квазисинхронизма и несинхронного усиления. Экспериментально обнаружен и описан эффект компрессии как положительно, так и отрицательно «чирпированных» фемтосекундных световых импульсов вблизи края ЗФЗ в тонком ОФК длинной 5 микрометров.

6. Экспериментально исследован процесс одновременной генерации сигналов на частотах второй гармоники (ВГ) 2<Й1 и 2о^, суммарной частоте (СЧ) со1+со2, и частоте четырёхволнового смешения (ЧВС) 2т2-(£> от фемтосекундных лазерных импульсов на периодической поверхности металла при неколлинеарном возбуждении ПЭВ и показано, что в симметричной схеме возбуждения ПЭВ, происходит значительное (до 20 раз) увеличение эффективности ГВГ. Экспериментально обнаружено существенное различие в форме поляризационных зависимостей интенсивности ГВГ отраженной от исследуемой поверхности в условиях возбуждения ПЭВ для двух разных энан-тиомеров оптически-активных молекул.

7. Экспериментально и теоретически показано, что доминирующим механизмом усиления генерации терагерцевого излучения является увеличение вероятности многофотонной ионизации. Однако появление переходного фототока также играет существенную роль. Скорость ионизации максимальна, если сдвиг фаз между первой и второй гармониками кратен л, тогда как начальный импульс фотоэлектронов максимален при л/2. Конкуренция между этими двумя эффектами может приводить к тому, что максимум генерации может наблюдаться при промежуточных значениях угла, не кратных л /2 или л.

8. Разработан теоретический подход, продемонстрированный экспериментально, позволяющий рассчитать спектр и форму терагерцового волнового пакета по временному профилю огибающей второй гармоники лазерного поля, генерируемого при нелинейном взаимодействии лазерного и терагерцового импульсов в плазме оптического пробоя. Показано, что спектральные и временные характеристики огибающей второй гармоники оптического излучения и терагерцового импульса совпадают только при малых длительностях лазерного излучения. Для достаточно больших длительностях лазерных импульсов спектральная линия второй гармоники смещается в область более низких частот, а ее временной профиль определяется интегралом по времени от электрического поля терагерцового излучения.

Все представленные результаты получены в два последних десятилетия и в большинстве случаев носят приоритетный характер.

Структура и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав основного текста, заключения и списка цитируемой литературы, охватывающей 300 наименований. Каждая глава предваряется кратким введением с постановкой задачи, в котором также указаны работы автора, на основании которых она написана. В конце каждой главы сформулированы основные выводы по представленному материалу. В заключении приведены выводы по диссертации в целом.

3.7 Выводы к Главе 3.

1. В результате исследования последовательности специально синтезированных молекул мероцианинового ряда показана чувствительность спектров ТГц поглощения к элементам молекулярной структуры: свойствам концевых заместителей, длине сопряженной цепи и присутствию донорно-акцепторных групп. Наблюдалось достоверное соответствие между линиями поглощения в ТГц диапазоне частот и специфическими типами молекулярных колебаний: (а) либронными колебаниями бензольного кольца, входящего в состав основной цепи хромофора и в состав донор-ной/акцепторной концевых групп- (Ь) колебаниями изгибного типа, которые локализованы на атомах азота или углерода в открытой полиметиновой цепи красителей. Приписка этих колебаний к отдельным элементам молекулярной структур произведена по соотношению изменений в топологии спектров ТГц поглощения с направленными структурными изменениям в строении молекулярных систем. Показано, что использование методов моделирования колебательных движений молекул в приближении изолированной молекулы может быть использовано для косвенной интерпретации соотношения спектральных особенностей в спектрах ТГц поглощения с изменениями молекулярной структуры.

2. Показано, что на основании анализа спектров ТГц поглощения при комнатной температуре можно выделить высокодоброные колебания, которые проявляются в виде аномально узких линий в спектрах. Ранее аналогичные линии наблюдались в молекуле лактозы, но природа колебаний, приводящих к появлению таких спектральных особенностей была не изучена. В данной работе в результате сравнительного анализа ряда молекул последовательного ряда удалось идентифицировать аналогичное колебание, отнеся его к специфичным колебаниям зонтичного типа на атоме азота (оно обозначено как «с» на рис. 3.21). В следствие регибридизации связей такие изгибные колебания ТГц диапазона могут оказывать параметрическое воздействие на сопряженную систему молекулы красителя и индуцировать серьезное возрастание нелинейно-оптического отклика в видимом и ИК диапазонах, известного из литературы.

3. Впервые в терагерцовом диапазоне частот исследованы свойства высокопористых материалов на основе наноструктурированного оксигидроксида алюминия. Используя модель эффективной среды, получены спектры поглощения и преломления для фибрилл — основного компонента структуры материалов НОА и НОАМ. Показатель преломления фибриллы имеет значение 3.00 ±0.25 близкое к показателю преломления объемного сапфира. Величина показателя поглощения фибрилл в значительной мере зависит от условий приготовления материала (температуры и длительности отжига). Таким образом, задавая температуру и время отжига, можно получить значение поглощения в широком диапазоне, например, от 10 до 50 см" 1 на 1 ТГц, от 30 до 150 см" 1 на 2 ТГц.

Показано, что чувствительность метода импульсной терагерцовой спектроскопии составляет от долей до одного монослоя воды на поверхности материала. Установлена связь между структурными и химическими изменениями материалов НОА и НОАМ и величиной их поглощения в терагерцовом диапазоне. Исследовано влияние различных форм молекулярной воды и ее производных на стабильность структурно-фазового состояния материалов НОА и НОАМ, подтвердившее, что физико-химические свойства исследованных наноматериалов не выходят за рамки известных свойств системы вода — кислород — алюминий.

При заданных параметрах приготовления материалов (температура отжига и т. п.) НОА или НОАМ применение модели эффективной среды позволяет оценить для них свойства их микроскопических диэлектрических проницаемостей.

Синтезированные материалы НОА и НОАМ не проявляют четко выраженных резонансных спектральных особенностей в терагерцовом диапазоне частот, что позволяет создавать на их основе матрицы или подложки для исследования спектров отдельных молекул, причем влияние поглощения самой подложки можно корректно учесть.

Заключение

.

Сформулируем основные выводы и результаты диссертации:

1. Обоснованно и создано семейство спектрометров объединенных общей задачей проведения исследований временной динамики поляризационно-чувствительного нелинейного отклика различных сред при взаимодействии сверхкоротких лазерных импульсов с молекулами в объеме и на поверхности в частотном диапазоне от видимого до терагерцового диапазона частот. Выработаны общие подходы к процедуре исследования растворов органических соединений, сформулированы основные требования к параметрам лазерного излучения и к возможностям спектрометров, созданных на базе различных источников фемтосекундного лазерного излучения. Установки включают в себя основные две модификации по способу взаимодействия излучения с исследуемым образцом (геометрические схемы «на прохождение» и «на отражение») и две модификации по принципу спектрохронографических исследований (схема одновременного взаимодействия импульсов и схема типа «накачка-зондирование» с наличием регулируемой задержки между импульсами накачки и зондирования). Разработанны и реализованны несколько схем полностью газово-плазменных широкополосных спектрометров импульсной, продемострированна их работоспособность и практическая применимость для спектроскопии и диагностики.

2. Установленная связь пространственной симметрии изотропной зеркально-асимметричной жидкости с видом тензоров ее нелинейных оптических воспри-имчивостей, позволила классифицировать нелинейные оптические процессы по признаку наличия или отсутствия хиральной специфики. На основе анализа тензоров оптической восприимчивости оптически-активной жидкости проведено сравнение существующих методов оптического исследования таких сред и сформулированы принципы, которые следует положить в основу разработки новых методов спектроскопии, более чувствительных к хиральности молекулярной структуры. Показано, что разработку новых методов и схем оптической спектроскопии оптически-активных жидкостей предпочтительнее основывать на хирально-спецнфических нелинейно-оптических взаимодействиях, свободных от «ахирального» фона. Такой спецификой обладают процессы локального взаимодействия оптических полей четных степеней по амплитудам приложенных полей, представляющие собой электродипольные процессы смешения нечетного числа волн.

3. Показано, что наличие поверхности оптически-активной жидкости позволяет развить новый вид спектроскопии, занимающий промежуточное положение между безфоновыми хирально-чувствительными методами на основе объемных электродипольных нелинейностей и хирально-чувствительными методами, базирующимися на регистрации эффектов нелокального взаимодействия. Так же как и последние, «поверхностный» эффект не свободен от маскирующего фона, но принципиально отличается тем, что порядок величины фона и полезного сигнала одинаков и, следовательно, интерференция этих сигналов может быть зарегистрирована надежнее. Корректное описание процесса генерации СЧ и ВГ при отражении от поверхности требует учета вкладов как от поверхностного, так и от объемного нелинейных источников.

4. Использование поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ) для усиления нелинейного отклика может иметь много полезных применений в спектроскопии, в частности для повышения уровня сигнала, чувствительности, селективности. Использование ПЭВ в симметричной схеме возбуждения позволило развить новую методику для определения относительных значений реальных и мнимых составляющих тензоров восприимчивости второго порядка для хи-ральной поверхности. Наблюдалась существенная разница в форме поляризационных зависимостей ГВГ «+» и «-» энантиомеров раствора оптически-активных молекул. Это была первая попытка использования возбуждения ПЭВ на решетке, чтобы изучить нелинейные оптические свойства хиральных сред. Показана перспективность применения ПЭВ на решётке в спектроскопических целях.

5. Осуществлена практическая реализация разработанной методики по применению одиночного сфокусированного пучка фемтосекундных лазерных импульсов для исследования молекулярной хиральности. Впервые зарегистрирован сигнал «запрещенной» второй гармоники фемтосекундных лазерных импульсов в объеме мелкодисперсной суспензии пурпурных мембран На1оЬас1епит На1оЫит, содержащих молекулы бактериородопсина. Подтверждена хиральная чувствительность метода генерации «запрещенной» ВГ. Экспериментально установлено наличие интерференции локального и нелокального процессов второго и локального процесса четвертого порядков по возбуждающему оптическому полю при формировании сигнала «запрещенной» ВГ. Даны численные оценки для соотношения эффективных вкладов второго и четвертого порядка. Установлено, что при резонансных условиях возбуждения относительный вклад процессов четвертого порядка увеличивается в ~ 10 раз. Показанно, что природа сигнала ЗВГ имеет преимущественно когерентный характер.

6. Процесс генерации «запрещенной» ВГ применен в качестве зондирующего для исследования внутримолекулярной конформационной динамики хиральной фотохромной молекулы бактериородопсина в схеме по типу «накачка-зондирование». Измеренные времена изменения амплитуды сигнала ЗВГ согласуются с характерными временами образования фотопродуктов бактериородопсина в первые несколько пикосекунд после фотовозбуждения, полученными с помощью спектроскопии наведенного поглощения. На основании этого предложен новый метод исследования внутримолекулярной конформационной динамики хиральных фотохромных соединений, базирующийся на использовании процесса генерации «запрещенной» ВГ в качестве зондирующего в схеме «накачка-зондирование» .

7. В качестве одного из методов усиления нелинейно-оптического отклика исследуемой среды разработаны методики применения фотонно-кристаллических структур в качестве экспериментального образца исследования. На основе анализа нелинейно-оптических свойств фотонных кристаллов сформулированы основные требования к параметрам лазерного излучения и к необходимым возможностям лазерных комплексов, создаваемых на базе источников фемто-секундного лазерного излучения для исследования нелинейно-оптических эффектов в одномерных фотонных кристаллах (ОФК).

8. В тонком ОФК, приготовленном в виде многослойной периодической структуре (МПС) с сильной модуляцией показателя преломления и нелинейной восприимчивости, выбранной в качестве модели тонкого одномерного фотонного.

295 кристалла, обнаружен и исследован эффект увеличения эффективности генерации суммарной и второй гармоники фемтосекундных лазерных импульсов в случае если частота основного излучения соответствует краю брэгговской запрещенной зоны. Показано, что эффективность нелинейно-оптических процессов второго порядка значительно возрастает в том случае, если условия несинхронного усиления, связанного с локализацией поля основной частоты, и условия квазисинхронизма выполняются одновременно.

9. Показано, что в тонком ОФК, приготовленном в виде МПС с сильной модуляцией линейного показателя преломления, возможна компрессия фемтосекундных лазерных импульсов при длине фотонного кристалла всего 5 микрометров. Наблюдаемая компрессия как положительно, так и отрицательно чирпирован-ных падающих на МПС лазерных импульсов, за счет широкого частотного спектра излучения, при описании взаимодействия фемтосекундного излучения с тонким ОФК, обуславливает необходимость учета дисперсии более высокого порядка.

10. Показано экспериментально и подтверждено с помощью теоретических моделей, что генерация низкочастотного излучения в плазме оптического пробоя представляет собой целый комплекс взаимосвязанных нелинейных явлений и процессов. Его детальное теоретическое рассмотрение должно включать в себя учет безионизационного фотовозбуждения среды, нелинейной полевой ионизации молекул и атомов, рассеяния фотоэлектронов при ударе об породившие их атомы, а также затухающее коллективное движение свободных электронов в лазерном филаменте.

11. Теоретически исследованы физические принципы генерации излучения в рамках гидродинамической теории, позволяющие предсказать поляризацию, частотный спектр и диаграммы направленности получаемого ТГц излучения. Экспериментально получены данные о поляризации ТГц излучения для скрещенных поляризаций пучков оптической накачки. Поляризация ТГц излучения параллельна поляризации второй гармоники, что согласуется с развитой в работе теорией.

12. Экспериментально исследовано явление генерации двух ТГц импульсов на переднем и заднем фронте перетяжки, разделенных интервалом в 9 пс. Наблюдался эффект аномально большой керровской нелинейности плазмы пробоя в оптическом диапазоне.

13.Показано, что добавление второй гармоники отвечает за экспериментально наблюдаемое усиление терагерцевого излучения из зоны оптического пробоя в фокусе фемтосекундного лазерного импульса. Этот факт на качественном уровне согласуется с результатами описанных экспериментов, в которых мощность терагерцевого излучения в схеме с параллельной поляризацией гармоник существенно больше, чем в схеме с взаимно ортогональной поляризацией.

14. Экспериментально и теоретически показано, что доминирующим механизмом усиления генерации терагерцевого излучения является увеличение вероятности многофотонной ионизации. Однако появление переходного фототока также играет решающую роль. Скорость ионизации максимальна, если сдвиг фаз между первой и второй гармониками кратен п, тогда как начальный импульс фотоэлектронов максимален при л/2. Конкуренция между этими двумя эффектами может приводить к тому, что максимум генерации может наблюдаться при промежуточных значениях угла, не кратных к /2 или л.

15. Разработан теоретический подход, подтветвержденный экспериментально, позволяющий рассчитать спектр и форму терагерцового волнового пакета по временному профилю огибающей второй гармоники лазерного поля, генерируемого при нелинейном взаимодействии лазерного и терагерцового импульсов в плазме оптического пробоя. Показано, что спектральные и временные характеристики огибающей второй гармоники оптического излучения и терагерцового импульса совпадают только при малых длительностях лазерного излучения. Для достаточно больших длительностях лазерных импульсов спектральная линия второй гармоники смещается в область более низких частот, а ее временной профиль определяется интегралом по времени от электрического поля терагерцового излучения.

16. В результате исследования последовательности специально синтезированных молекул мероцианинового ряда показана чувствительность спектров ТГц поглощения к элементам молекулярной структуры: свойствам концевых заместителей, длине сопряженной цепи и присутствию донорно-акцепторных групп.

Наблюдалось достоверное соответствие между линиями поглощения в ТГц диапазоне частот и специфическими типами молекулярных колебаний: (а) либ-ронными колебаниями бензольного кольца, входящего в состав основной цепи хромофора и в состав донорной/акцепторной концевых групп- (Ь) колебаниями изгибного типа, которые локализованы на атомах азота или углерода в открытой полиметиновой цепи красителей.

17. Показано, что на основании анализа спектров ТГц поглощения при комнатной температуре можно выделить высокодобротные колебания, которые проявляются в виде аномально узких линий в спектрах. Ранее аналогичные линии наблюдались в молекуле лактозы, но природа колебаний, приводящих к появлению таких спектральных особенностей была не изучена. В данной работе в результате сравнительного анализа ряда молекул последовательного ряда удалось идентифицировать аналогичное колебание, отнеся его к специфичным колебаниям зонтичного типа на атоме азота. В следствие регибридизации связей такие изгибные колебания ТГц диапазона могут оказывать параметрическое воздействие на сопряженную систему молекулы красителя и индуцировать серьезное возрастание нелинейно-оптического отклика в видимом и ТГц диапазонах.

18. Впервые в терагерцовом диапазоне частот исследованы свойства высокопористых материалов на основе наноструктурированного оксигидроксида алюминия (НОА). Используя модель эффективной среды, получены спектры поглощения и преломления для фибрилл — основного компонента структуры материалов НОА.

19. Показано, что чувствительность метода импульсной терагерцовой спектроскопии составляет от долей до счетного числа монослоев воды на поверхности материала. Установлена связь между структурными и химическими изменениями материалов НОА и величиной их поглощения в терагерцовом диапазоне. Исследовано влияние различных форм молекулярной воды и ее производных на стабильность структурно-фазового состояния материалов НОА, подтвердившее, что физико-химические свойства исследованных наноматериалов не выходят за рамки известных свойств системы вода — кислород — алюминий.

20. При заданных параметрах приготовления материалов (температура отжига и т. п.) НОА применение модели эффективной среды позволяет оценить для них свойства их микроскопических диэлектрических проницаемостей.

21. Синтезированные материалы НОА не проявляют четко выраженных резонансных спектральных особенностей в терагерцовом диапазоне частот, что позволяет создавать на их основе матрицы или подложки для исследования спектров отдельных молекул, причем влияние поглощения самой подложки можно корректно учесть.

В заключение автор считает своим приятным долгом выразить искреннюю признательность своим коллегам по Кафедре общей физики и волновых процессов физического факультета и Международного лазерного центра МГУ им. М. В. Ломоносова за помощь и поддержку при выполнении представленных исследований. Соавтор работ, вошедших в диссертацию, Н. И. Коротеев был научным руководителем тем, в рамках которых проводились исследования, и принимал участие в формировании данного направления в его начальном этапе, а также в обсуждении задач исследований и полученных результатов. Совместно с автором диссертации в выполнении экспериментов принимали участие аспиранты А. А. Ангелуц, А. В. Балакин, А. В. Бородин, М. Н. Есаулков, И. И. Курицин. В. А. Мухин, М. М. Назаров, И. А. Ожередов, А. В. Пакулев, А. Ю. Реснянский, И. Н. Смирнова. В диссертацию вошли результаты теоретических расчетов по постановка задач автора данной диссертационной работы и выполненных А. В. Андреевым, И. А. Котельниковым, А. А. Фроловым, Б. И. Манцизовам и И. Р. Прудниковым, в части, необходимой для интерпретации представленных в диссертации экспериментальных результатов. Автор благодарит за плодотворное сотрудничество в разные периоды работы В. Г. Беспалова, Н. Н. Брандта, Р. А. Волкова, С. Н. Волкова, В. М. Гордиенко, И. Ю. Денисюка, В. А. Еникееву, А. М. Желтикова, К. Н. Дробовича, Т. М. Ильинову, В. П. Кандидова, С. А. Козлова, А. А. Коновко, О. Г. Косареву, Ю. Е. Лозовика, С. П. Меркулову, В. Т. Платоненко, В. Я. Панченко, А. Ю. Чикишева, А. Б. Федотова, В. Н. Семиногова, В. И. Соколова, Д.А.Сидорова-Бирюкова, Д. Ю. Паращука, О. П. Черкассову, А.Б.Савельева-Трофимова, А. Н. Ходана, Д. Р. Хохлова, А. С. Чиркина, В. В. Шувалова. Автор выражает искреннюю признательность Г. Н. Кулипанову, А. Г. Литваку, В. А. Макарову, Ю. М. Романовскому,.

О.М.Саркисову и А. П. Сухорукову за постоянную поддержку диссертационной работы и ее автора.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В. М., Миллс Д. J1. (ред.). Поверхностные поляритоны. М.:Наука, 1985. (Англ.: Agronovich V. М. and Mills D. L. (eds.). Surface Polaritons. North-Holland, Amsterdam, 1982).
  2. R. (ed.) Electromagnetic theory of gratings. New-York: Springer-Verlag, 1980.
  3. П. H. Экспериментальное исследование пондеромоторного действия волн на резонаторы. — М., 1899. — 64с.
  4. Глаголева-Аркадьева А.А. «Новая шкала электромагнитных волн». Успехи физических наук, т.6, № 3, с. 216−241 (1926)
  5. Mittleman D. Sensing with Terahertz Radiation. Springer, 2002. — P. 337.
  6. B.H., Трофимов В. А., Шкуринов А. П. О точности измерения мгновенных спектральных интенсивностей фемтосекундных импульсов // ЖТФ. 2006. -Т.76.- Вып.4, — стр. 78−85.
  7. Hung H.-C., Wu С.-J., Chang S.-J. Terahertz temperature-dependent defect mode in a semiconductor-dielectric photonic crystal // J. Appl. Phys. 2011.- Vol. 110. — Pp. 93 110−6
  8. Nazarov M. M., Makarova S. A., Shkurinov A. P., Okhotnikov O. G. The use of combination of nonlinear optical materials to control terahertz pulse generation and detection // Appl. Phys. Lett. 2008.- Vol. 92. — Pp. 21 114−3
  9. Kawada Y., Yasuda Т., Nakanishi A., Akiyama K., Takahashi H. Single-shot terahertz spectroscopy using pulse-front tilting of an ultra-short probe pulse // Opt. Express. 2011,-Vol. 19. — Pp. 11 228−11 235
  10. Beard M. C., Turner G. M., Schmuttenmaer C. A. Measuring Intramolecular Charge Transfer via Coherent Generation of THz Radiation // J. Phys. Chem. A. 2002.- Vol. 106. -Pp. 878−883.
  11. Zhang H., Siegrist K., Plusquellic D. F., Gregurick S. K. Terahertz Spectra and Normal Mode Analysis of the Crystalline VA Class Dipeptide Nanotubes // J. Am. Chem. Soc. -2008, — Vol. 130. Pp. 17 846−17 857
  12. H. Б., Кульбачинский В. А. Квазичастицы в физике конденсированного состояния. -М.: Физматлит, — 2007.
  13. Schall М., Walther М., Uhd Jepsen P. Fundamental and second-order phonon processes in CdTe and ZnTe // Phys. Rev. B. 2001.- Vol. 64. — Pp. 94 301
  14. Freiberg A., Saari P. Picosecond Spectrochronography // IEEE J. Quantum Elec. -1983, — Vol. 19.-Pp. 622−630
  15. Qu D., Grischkowsky D., Zhang W., Terahertz transmittion properties of thin, sub-wavelength metallic hole arrays // Optics Letters 2004- v. 29, no. 8, p.896−898.
  16. Raether H., Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings, Springer Tracts in Modern Physics -Springer, Berlin, 1988.
  17. Лазерная пикосекундная спектроскопия и фотохимия биомолекул. (Под ред. Ле-тохова B.C.). М.:Наука, 1987, 252с.
  18. А.П., Нелинейные волновые взаимодействия в оптике и радиофизике. М.:Наука, 1988, 232с.
  19. Chen Q., Tani М., Jiang Z, Zhang, X.-C. Electro-optic transceivers for terahertz-wave applications //J. Opt. Soc. Am. В.- 2001, — Vol. 18.- Pp. 823−831.
  20. Wu Q., Zhang X.-C. Design and characterization of traveling-wave electro-optic terahertz sensors // IEEE J. Select. Top. Quantum Electron.- 1996, — Vol. 2, — Pp. 693−700.
  21. Karpowicz N., Dai J., Zhang X.-C. Coherent heterodyne time-domain spectrometry covering the entire terahertz gap. //App Phys Lett., 2008, 92, 11 131.
  22. Liu J., and Zhang X.-C. Terahertz-Radiation-Enhanced Emission of Fluorescence from Gas Plasma //Phys. Rev. Lett., 2002, vol. 103, № 23.
  23. Clough В., Liu J., and Zhang X.-C. Laser-induced photoacoustics influenced by single-cycle terahertz radiation. //OPTICS LETTERS, 2010, vol. 35, № 21
  24. Sprangle P., Esarey E., Ting A., Nonlinear theory of intense laser-plasma interactions // -1990- Phys. Rev. Lett. Vol. 64, pp. 2011−2014.
  25. Hamster H., Sullivan A., Gordon S., White W., Falcone R. W., Subpicosecond, electromagnetic pulses from intense laser-plasma interaction // Phys.Rev.Lett.- 1993-vol.71., issue 17, pp. 2725—2728.
  26. Hamster H., Sullivan A., Gordon S., Falcone R.W. Short-pulse terahertz radiation from high-intensity-laser-produced plasmas. //Phys. Rev. E -1994- vol. 48, № 1, pp.671−678.
  27. Аскарьян Г. А. Черенковское и переходное излучения от электромагнитных волн. -1962- ЖЭТФ, т. 42, вып. 5.
  28. Yugami N., Higashiguchi Т., Gao Н., Sakai S., Takahashi К., Ito H., Nishida Y., Katsouleas T., Experimental Observation of Radiation from Cherenkov Wakes in a Magnetized Plasma // Phys. Rev. Lett. -2002- vol. 89, 65 003
  29. Dorranian D., Starodubtsev M., Kawakami H., Ito H., Yugami N., Nishida Y., Radiation from high-intensity ultrashort-laser-pulse and gas-jet magnetized plasma interaction // Phys. Rev. E 2003- vol. 68, 26 409.
  30. Cook D. J., Hochstrasser R. M. Intense terahertz pulses by four-wave rectification in air. //Opt Lett., 2000, vol. 25, № 16.
  31. Couairon A., Mysyrowicz A. Femtosecond filamentation in transparent media. //Physics Reports, 2007, 441, p. 47 189.
  32. В.П., Шлёнов C.A., Косарева О. Г. Филаментация мощного фемтосе-кундного лазерного излучения. //Квантовая Электроника, 2009, т. 39, № 3, с 205−228.
  33. С.С., Wright Е. М. and Moloney J. V. //Phys. Rev. Lett., 2001, 87, 213 001
  34. Sprangle P., Penano J., Hafizi B. and Kapetanakos C. //Phys. Rev. E, 2004, 69, 66 415
  35. Thomson M.D., Kress M., Loeffler Т., and H. G. Roskos. Broadband THz emission from gas plasmas induced by femtosecond optical pulses: from fundamentals to applications.
  36. Bartel Т., Gaal P., Reimann K., Woerner M., and T. Elsaesser. Generation of single-cycle THz transients with high electric-field amplitudes. // OPTICS LETTERS, 2005, vol. 30, № 20.
  37. И.А., Бородин A.B., Шкуринов А. П. Многофотонная ионизация атомов двухцветным лазерным импульсом. // ЖЭТФ, 2011, т. 139, вып. 6, с. 10 811 087.
  38. Karpowicz N. and Х.-С. Zhang. Coherent Terahertz Echo of Tunnel Ionization in Gases. //PRL, 2009, 102, 93 001
  39. Н.Б. Многофотонная ионизация атомов. // УФН, т. 115, вып. 3, с. 361−399.303
  40. B.C., Карнаков Б. М., Мур В.Д. Ионизация атомов в электрическом и магнитном полях и метод мнимого времени. //ЖЭТФ, 1998, т. 113, вып. 5, с. 1579−1605.
  41. Kim K. Y., Glownia J. H., Taylor A. J. and G. Rodriguez. Terahertz emission from ul-trafast ionizing air in symmetry-broken laser fields. //OPTICS EXPRESS, 2007, vol. 15, № 8.
  42. Balakin A. V., Borodin A. V., Kotelnikov I. A., and A. P. Shkurinov. Terahertz emission from a femtosecond laser focus in a two-color scheme. //J. Opt. Soc. Am. B, 2010, vol. 27, №. 1.
  43. Jl. В. Ионизация в поле сильной световой волны // ЖЭТФ, 47, 1945−1957 (1964)
  44. Faisal F.H.M. Multiphoton ionization of hydrogenic atoms and the breakdown of per-turbative calculations at high intensities // J. Phys. B: At. Mol. Phys. -1973- vol. 6 p.584.
  45. Reiss H. R., Effect of an intense electromagnetic field on a weakly bounded system // Phys. Rev. A 1980 — vol. 22, nomber 5, pp.1786−1813.
  46. A.M., Попов B.C., Терентьев M.B. Ионизация атомов в переменном электрическом поле. // ЖЭТФ, 1966, 50, с. 1393.
  47. A.M., Попов B.C., Терентьев М. В. Ионизация атомов в переменном электрическом поле II. // ЖЭТФ, 1966, 51, с. 309.
  48. В. С. Многофотонная ионизация атомов в поле ультракороткого лазерного имульса // Письма в ЖЭТФ -2001-, том. 73, с.3−7.
  49. В. С., Многофотонная ионизация атомов в поле ультракороткого лазерного импульса // ЖЭТФ -2001, — том 120, стр. 315−332.
  50. В. С., Тунельная и многофотонная ионизация атомов и ионов в сильном лазерном поле (теория Келдыша) // УФН -2004- том 174, стр. 921−951.
  51. D. В., Paulus G. G., Bauer D., Becker W. Above-threshold ionization by few-cycle pulses // J. Phys. В -2006- vol. 39, R203.
  52. Ehlotzky F., Atomic phenomena in bichromatic laser fields // Phys. Rep. 2001 — Vol. 345, pp. 175−264.
  53. Milocevic D. B. and Ehlotzky F., S-matrix theory of above-threshold ionization in a bichromatic laser field // J. Phys. В -1999- vol. 32, pp. 1585−1592.
  54. Г. В., Зайдель A.H. Лазерная искра в газах. //УФН, 1973, т. 111, в. 4. с. 579−610.
  55. Zhong Н., Karpowicz N., and Х.-С. Zhang. Terahertz emission profile from laser-induced air plasma. //Applied Physics Letters, 2006, 88, 261 103.
  56. Balakin A., Borodin A., Kotelnikov I., Shkurinov A., Terahertz Emission From a Femtosecond Laser Focus in a Two-Color Scheme, J. Opt. Soc. Am. В 27 № 1, 16−26 (2010)
  57. Wu Q. and Zhang X.-C., 7 terahertz broadband GaP electro-optic sensor, Appl. Phys. Lett. // -1997- vol. 70, pp. 1784−1786.
  58. Reimann K., Smith R. P., Weiner A. M., Elsaesser Т., Woerner M. Direct field-resolved detection of terahertz transients with amplitudes of megavolts per centimeter // Optics Letters 2003 — vol. 28, No. 6, pp. 471- 473
  59. Nahata A., Auston D. H., Heinz T. F., Wu C. Coherent detection of freely propagating terahertz radiation by electro-optic sampling // Appl. Phys. Lett. -1996 vol. 68, pp. 150 152.
  60. С.П., Китаєва Г. Х., Два альтернативных подхода при электрооптическом детектировании импульсов терагерцового излучения // Письма в ЖЭТФ 2011 — том 94, вып. 2, стр. 95−100.
  61. Lu X., Zhang X.-C., Balanced terahertz wave air-biased-coherent-detection // Appl. Phys. Lett.-2011-Vol. 98, 151 111.
  62. A.A., Бородин A.B., Есаулков M.H., Курицын И. И., Шкуринов А. П. Теория лазерно-плазменного метода детектирования терагерцевого излучения // ЖЭТФ -2012- Том 141, Вып. 6, стр. 1027−1040.
  63. Karpowicz N., Dai J., Zhang X.-C. Coherent heterodyne time-domain spectrometry covering the entire terahertz gap // App Phys Lett. 2008 vol. 92, 11 131.
  64. L., «Me moire sur la relation qui peut exister entre la forme cristalline et la composition chimique, et sur la cause de la polarization rotatoire»// C. R. Acad. Sci. Paris, 1848, 26, pp.535−539.
  65. А.И., Молекулярные кристаллы, М.:Наука, 1971, 424с.
  66. К. J., Quong M. С., and Elezzabi A. Y., Terahertz Time-Domain Investigation of Axial Optical Activity from a Sub-wavelength Helix // Optics Express, 2007, Vol. 15, No. 6, pp. 3557- 3567.
  67. И.С., Симметрия и ее приложения, 2-е изд., М.:Энетгоатомиздат, 1983, 303с.
  68. В.И., Физические причины диссимметрии живых систем, М.:Наука, 1985, 118с.
  69. Д., Легран М., Грожан М., Оптический круговой дихроизм. Принципы, измерения, применения, М.:Мир, 1967, 318с.
  70. М.В., Биофизика, М.:Наука, 1988, 592с.
  71. Islam M.R., Mahdi J.G., Bowen I.D., Pharmacological importance of stereochemical resolution of enantiomeric drugs // Drug Safety, 1997, v. 17, p. 149−165.
  72. В.А., Гольданский В. П., Физические аспекты нарушения зеркальной симметрии биоорганического мира // УФН, 1996, т. 166, с.873−891.
  73. Barron L.D., Molecular light scattering and optical activity, Cambridge, Cambridge University Press, 1982, 408c.
  74. Nafie L.A., Infrared and Raman vibrational optical activity of biomolecules, in: Spectroscopy of biological molecules, Dordrecht/Boston/London, Kluwer academic publishers, (ed. by J.C.Merlin, S. Turrel, J.P.Huvenne), 1995, p.7−10.
  75. Kraus H.P., Schneider F.W., in: Proc. XIH-th Int. Conf. on Raman Spectr., Wuerzburg, 1992, (ed. by Kiefer W., Cardona M., Schaack G. et al.), Chichester, Wiley and Sons, 1992, p.246−250.
  76. Koroteev N.I., Bio-CARS a novel nonlinear optical technique to study vibrational spectra of chiral biological molecules in solution // Biospectroscopy, 1995, v. l, № 5, p.341−350.
  77. Н.И., Новые схемы нелинейной оптической спектроскопии растворов хиральных биологических макромолекул // ЖЭТФ, 1994, т.106, вып.5, с.1260−1277.
  78. С.А., Выслоух В. А., Чиркин А. С., Оптика фемтосекундных лазерных импульсов, М.:Наука, 1988, 312с.
  79. Chikishev A.Yu., Kamalov V.F., Koroteev N.I., Kvach V.V., Shkurinov A.P., Toleutaev B.N. Time-resolved spontaneous and coherent Raman scattering of Ni-octaethylporphyrin in excited electronic state // Chem. Phys. Lett. 1988, v.144, N1, pp. 9095.
  80. Шен И.Р., Принципы нелинейной оптики, (перевод под ред. Ахманова С.А.), М.:Наука, 1989, 560с.
  81. Н., Нелинейная оптика, (перевод под ред. Ахманова С.А.и Хохлова Р.В.), М.:Мир, 1966, 424с.
  82. Ю.И., Шаскольская М. П., Основы кристаллофизики, М.:Наука, 1979, 640с.
  83. Barron L.D., Molecular Light Scattering and Optical Activity, Cambridge University Press, Cambridge, 1982, 408n.
  84. M.M., Спектры комбинационного рассеяния молекул и кристаллов, М.:Наука, 1969, 576с.
  85. П., Применение спектроскопии КР и РКР в биохимии, (под ред. Локшина Б.В.), М.:Мир, 1985, 272с.
  86. Wilson G., Hecht L., Barron L.D., Residual structure in unfolded proteins revealed by Raman optical activity // Biochemistry, 1996, v.35, p. 12 518−12 525.
  87. С.А., Коротеев Н. И., Методы нелинейной оптики в спектроскопии рассеяния света: активная спектроскопия рассеяния света. М.:Наука, 1981, 544с.
  88. Tolles W.M., Nibler J.M., McDonald J.R., Harvey A.B., A review of the theory and application of Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy (CARS)// Appl.Spectr., 1977, v.31, 14, p.253−271.
  89. Н.И., Новые схемы нелинейной оптической спектроскопии растворов хиральных биологических макромолекул // ЖЭТФ, 1994, т. 106, с. 1260−1277.
  90. Giordmaine J.A., Nonlinear optical properties of liquids// Phys.Rev., v.138, 1965, p. A1599-A1606.
  91. Н.Б., Богданов Ю. В., Зельдович Б. Я., Новые электрооптические и магнитооптические эффекты в жидкости // УФН, 1977, т. 123, с.349−360.
  92. Rentzepis P.M., Giordmaine J.A., Wecht K.W. Coherent optical mixing in optically active liquids // Phys.Rev.Lett., 1966, v. 16, p.792−794.
  93. Shkurinov A.P., Dubrovskii A.V.and Koroteev N.I., Second harmonic generation in an optically active liquid: experimental observation of a fourth-order optical nonlinearity due to molecular chirality // Phys.Rev.Lett., 1993, v.70, p.1085−1088.
  94. C.H., Макаров В. А., Коротеев Н. И., Генерация второй гармоники в объеме изотропной среды с квадратичной нелинейностью сфокусированным неоднородно поляризованным пучком накачки // ЖЭТФ, 1998, т. 113, вып.4, с. 1261−1276.
  95. С.Н., Макаров В. А., Коротеев Н. И., Генерация второй гармоники в объеме хиральной жидкости на оптической нелинейности четвертого порядка гауссовым пучком накачки // Квантовая электроника, 1998, т.25 (в печати).
  96. Allcock P., Andrews D.L. Six-wave mixing: secular resonances in a higher-order mechanism for second-harmonic generation// J.Phys.B: Mol.Opt.Phys., 1997, v.30, p.3731−3742.
  97. Rasing Th., Shen Y.R., Kim M.W., Valint P. Jr., and Bock J., Orientation of surfactant molecules at a liquid-air interface measured by optical second-harmonic generation // Phys.Rev.Lett., 1985, v.31, p.537−539.
  98. Heinz T.F., Chen C.K., Ricard D., Shen Y.R., Spectroscopy of molecular monolayers by resonant second-harmonic generation // Phys.Rev.Lett., 1982, v.48, p.478−481.
  99. Felfderhof B.U., Bratz A., Marowsky G., Roders O., Sieverdes F., Optical second-harmonic generation from adsorbate layers in total-reflection geometry // J.Opt.Soc.Am.B, 1993, v.10, 10, p.1824−1833.
  100. Guyot-Sionnest P., Chen W., Shen Y.R. General consideration on optical second-harmonic generation from surfaces and interfaces // Phys.Rev.B, 1986, v.33, p.8254−8263.
  101. Guyot-Sionnest P., Shen Y.R. Bulk contribution in surface second-harmonic generation // Phys.Rev.B, 1988, v.38, p.7985−7989.
  102. Geiger F., Stolle R., Palenberg M., Marowsky G., Felfderhof B.U., Single-valued determination of second-order nonlinear susceptibilities by quarter-wave-plate rotation// Appl.Phys.B, 1995, v.61, p.135−141.
  103. Akhmanov S.A., Koroteev N.I., Shumay I.L. Nonlinear optical diagnostics of laser-excited semiconductor surfaces, (ed. by Letokhov V.S., Shank C.V., Shen Y.R. and Walther H.), London: Harwood Academic Publishers, 1989.
  104. C.H., Коротеев Н. И., Макаров В. А. Генерация суммарной частоты при отражении света от поверхности непоглощающей изотропной гиротропной среды // Квантовая Электроника, 1995, т.22, № 12, с. 1220−1224.
  105. Koroteev N.I., Makarov V.A., Volkov S.N. Sum frequency generation by reflection of light from the surface of a chiral medium // Nonlinear Optics, 1997, v. 17, p.247−269.
  106. Reider G.A., Heinz T.F. Second-order nonlinear optical effects at surfaces and interfaces: recent advances / in Photonic probes of surfaces, (ed. by P. Halevi), Amsterdam: Elsevier Science, 1995, p.413−478.
  107. Byers J.D., Yee H.I., Petralli-Mallow Т., Hicks J.M., Second-harmonic generation circular-dichroism spectroscopy from chiral monolayers// Phys.Rev.B, 1994, v.49, p.14 643−14 647.
  108. Hecht L., Barron L.D., New aspects of second-harmonic optical activity from chiral surfaces and interfaces // Mol.Phys., 1996, v. l, 11, p.61−80.310
  109. Kauranen M., Verbiest Th., Maki J.J., Persoons A., Second-harmonic generation from chiral surfaces // J.Chem.Phys., 1994, v.101,1 9, p.8193−8199.
  110. Pershan P. S. Nonlinear optical properties of solids: energy considerations// Phys.Rev., 1963, v.130, p.919−929.
  111. Bethune D.S., Smith R.W., Shen Y.R. Optical quadrupole sum-frequency generation in sodium vapor // Phys.Rev.Lett., 1976, v.37, p.431−434.
  112. Koopmans B., Anema A., Jonkman H.T., Sawatzky G.A., van der Woude F., Resonant-optical-second-harmonic generation from thin C60 films// Phys.Rev.B., 1993, v.48, p.2759−2764.
  113. Petralli-Mallow T., Wong T.M., Byers J.D., Yee H.I., Hicks J.M., Circular dichroism spectroscopy at interfaces: a surface second harmonic generation study // J.Phys.Chem., 1993, v.97,7, p.1383−1388.
  114. Verbiest T., Kauranen M., Persoons A., Ikonen M., Kurkela J., Lemmetyinen H., Nonlinear optical activity and biomolecular chirality// J.Am.Chem.Soc., 1994, v. 116, '20, p.9203−9205.
  115. Maki J.J., Kauranen M., Persoons A., Surface second-harmonic generation from chiral materials // Phys.Rev.B, 1995, v.51, № 3, p.1425−1434.
  116. Maki J.J., Verbiest Th., Kauranen M., Elshocht S.V., Persoons A., Comparison of linearly and circularly polarized probes of second-order optical activity of chiral surfaces // J.Chem.Phys., 1996, v.105,2, p.767−772.
  117. Kauranen M., Maki J.J., Verbiest Th., Elshocht S.V., Persoons A., Quantitative determination of electric and magnetic second-order susceptibility tensors of chiral surfaces // Phys.Rev.B, 1997, v.55, 4, p. R1985-R1988.
  118. Hecht L., Barron L.D. Rayleigh and Raman optical activity from chiral surfaces// Chem.Phys.Lett., 1994, v.225, p.525−530.
  119. Stolle R., Marowsky G., Pinnow M., Befort O., Second-harmonic-generation studies of inclined thin films. // Appl.Phys.B, 1994, v.58, p.317−321.
  120. Verbiest Т., Kauranen M., Rompaey Y.V., Persoons A., Optical activity of anisotropic achiral surfaces // Phys.Rev.Lett., 1996, v.77,1 8, p.1456−1459.
  121. И.Г., Иванова E.B., Ноздрина B.A., Михалев О. В., Потапов В.М.// Синтез и хирально-оптические свойства электроноакцепторов пикрильного ряда, Журнал Органической Химии, 1985, т.21, вып.9, с. 1922−1925.
  122. Oesterhelt D., Stoeckenius W., Rhodopsin-like protein from the purpule membrane of halobacterium halobium // Nature new Biol., 1971, v.233, p.149−152.
  123. Stoeckenius W., Bogomolni R., Bacteriorhodopsin and related pigments of halobacteria // Ann.Rew.Biochem., 1982, v.51, p.587−616.
  124. Lozier R.H., Bogomolni R.A., Stoeckenius W., Bacteriorhodopsin: as a light-driven proton pump in halobacterium halobium // Biophys.J., 1975, v. 15, № 9, p.955−962.
  125. Henderson R., Unwin P.N.T., Three-dimensional model of purple membrane obtained by electron microscopy // Nature, 1975, v.257, p.28−32.
  126. Baldvin J.M., Ceska T.A., Henderson R., Zemlin F., Model for the structure of bacteriorhodopsin based on high-resolution electron cryo-microscopy // J.Mol.Biol., 1990, v.213, p.899−929.
  127. В., Cassim J.Y., // Biophysical J., 1976, v. 16, p. 1183−1188.
  128. Fodfray R.E., Fotoselection and circular dichroism in the purple membranes// Biophys.J., 1982, v.38, p.1−6.
  129. Brige R.R., Masthay M.B., Stuart J.A., Tallent J.R., Zhang C.-F., Nonlinear optical properties of bacteriorhodopsin: assignment of the third-order polarizability. based on two-photon absorption spectroscopy // SPIE Proc., 1991, v.1432, p.129−140.
  130. Clays K., Hendrickx E., Triest M., Verbiest Т., Persoons A., Dehu C., and Bredas J.-L., Nonlinear properties of proteins measured by hyper-raleigh scattering in solution // Science, 1993, v.262,№ 5138, p.1419−1422.
  131. Huang J.U., Chen Z., Lewis A., Second-harmonic generation in purple membrane-poly (vinyl alcohol) films: probing the dipolar characteristics of the bacteriorhodopsin312chromofore in bR570 and M412 // J.Phys.Chem., 1989, v.93, p.3314−3320.
  132. Buevitch O., Lewis A., Sheves M., Probing bacteriorhodopsin photochemistry with nonlinear optics: comparing the second harmonic generation of br and the photochemically induced intermediate K // J.Phys.Chem., 1995, v.99, p. 10 648−10 657.
  133. Huang J.Y., Lewis A., Determination of the absolute orientation of the retinylidiene chromophore in purple membrane by a second-harmonic interference technique // Bio-phys.J., 1989, v.55, p.835−842.
  134. Kauranen M., Persoons A., Theory of polarization measurements of second-order nonlinear light scattering // J.Chem.Phys., v. 104, 1996, p.3445−3456.
  135. Clays K., Persoons A., Hyper-raleigh scattering in solution with tunable femtosecond continuous-wave laser source // Rev.Scien.Inst., 1994, v.65, p.2190−2194.
  136. Schmidt P.K., Rayfield G.W., Hyper-rayleigh light scattering from an aqueous suspension of purple membrane // Appl.Opt., 1994, v.33, p.4286−4292.
  137. Song Q., Wan C., Johnson C.K., Time-resolved second harmonic generation in the randomly oriented purple membrane // J.Phys.Chem., 1994, v.98, p. 1999−2001.
  138. Allcock P., Andrews D.L., Meech S.R., Wigman A.J., Doubly forbidden second-harmonic generation from isotropic suspensions: studies on the purple membrane of halo-bacterium halobium // Phys.Rev. A, 1996, v.53, p.2788−2791.
  139. Andrews D.L., Allcock P., Demidov A.A., Theory of second harmonic generation in randomly oriented species // Chem.Phys., 1995, v. 190, p. 1−9.
  140. Oesterhelt D., Stoeckenius W., Isolation of the cell membrane of halobacterium halobium and its fractionation into red and purple // Meth.Enzymol., 1974, v.31, p. 667−678.
  141. Binning G., Quate C.F., Gerber Ch., Atomic force microscope // Phys.Rev.Lett., v.56, 1986, p.930−933.
  142. Kamalov V.F., Koroteev N.I., Shkurinov A.P., Toleutaev B.N., Stam U., Polarisation-sensetive resonance coherent anti-Stokes Raman spectroscopy of Si trans-stilbene in solution // J.Phys.Chem., 1989, v.93, p.5645−5649.
  143. M.C. Beard, G.M. Turner, C.A. Schmuttenmaer // Measuring Intramolecular Charge Transfer via Coherent Generation of THz Radiation.- J. Phys. Chem. A. 2002, — V. 106. — P. 878−883.
  144. Kauranen M., Verbiest Т., Persoons A., Second-order nonlinear signatures of surface chirality // J. Mod.Opt., 1989, v.14, p.218−221.
  145. Физические величины: справочник (под ред. Григорьева И. С., Михайлова Е.З.), М.:Энергоатомиздат, 1991, 1232с.
  146. Kozierowski М., Electric-dipole differential hyper-Rayleigh and hyper-Raman scattering of elleptically polarized light // Phys.Rev.A, 1985, v.31, № 1, p.509−510.
  147. Sharkov A.V., Pakulev A.V., Chekalin S.V., Matveetz Yu.A., Primary events in bac-teriorhodopsin probed by subpicosecond spectroscopy // Biochim. et Biophis.Acta, 1985, v.808, p.94−102.
  148. Dobler J., Zinth W., Kaiser W., Osterhelt D., Exited-state relaxation dynamics of bac-teriorhodopsin studed by femtosecond spectroscopy // Chem.Phys.Lett., 1988, v. 144, p.215−221.
  149. Mathies R.A., Brito-Cruz C.H., Pollard W.T., Shank C.V., Direct observation of the femtosecond excited-state cis-trans isomerization in bacteriorhodopsin // Science, 1988, v.240, p.777−779.
  150. Kobayashi Т., Terauchi M., Kouyama Т., Yoshizava M., Taiji M., Femtosecond spectroscopy of acidified and neutral bacteriorhodopsin // SPIE Proc., 1990, v. 1403, p.407−416.
  151. Diller S., Maiti R., Walker G.C., Cowen B.R., Pippenger R., Bogomolni R.A., Hochstrasser R.M., Femtosecond time-resolved infrared laser study of the J-K transition of bacteriorhodopsin // Chem.Phys.Lett., 1995, v.241, p. 109−115.
  152. Шен И. P., Принципы нелинейной оптики, М.: Наука 1989, (Англ.: Shen Y.R. The principles of Nonlinear Optics John Willey & Sons, Ink., 1984).
  153. А. А., Гончаров А. А., Коротеев H. И., Ожередов И. А., Шкуринов A. П. ГВГ при отражении сфокусированных пучков фемтосекундных импульсов от металлической поверхности с периодическим рельефом.//Квантовая электроника, т. 24, N 1,67−70(1997).
  154. Reider G. A. and Heinz Т. F., Second-order Nonlinear optical effects at surfaces: recent advances, in: Photonic probes of surfaces, Ed. P.Halevi. Elsevier Science B.V., Amsterdam, 1995.
  155. Petralli-Mallow Т., Wong T.M., Byers J.D., Lee H.I., Hicks J.M. Chiral Dichroism spectroscopy at interfaces: a surface SHG study. // J. Phys. Chem., Vol. 97, 1383−1388, (1993).
  156. Kauranen M., Verbiest Т., Persoons A. Second-order nonlinear signatures of surface chirality // J. of Modern Optics, 45, 403 (1998).
  157. С. H., Макаров В. А., Коротеев Н. И. Генерация второй гармоники в объеме изотропной среды с квадратичной нелинейностью сфокусированным неоднородно поляризованным пучком накачки // ЖЭТФ, т.113, вып.4, 1261−1276, (1998).
  158. Velluz L., Legrand М., Grosjean М., Optical Circular Dichroism. Principles, Measurements, and Applications. Academic Press Inc., New York and London, 1965.
  159. Felfderhof B. U., Bratz A., Marowsky G., Roders O., Sieverdes F. Optical second-harmonic generation from adsorbate layers in total-reflection geometry // J.Opt.Soc.Am.B, Vol. 10, No. 10, 1824−1833,(1993).
  160. Kauranen M., Maki J. J., Verbiest Th., Elshocht S. V., Persoons A., Quantitative determination of electric and magnetic second-order susceptibility tensors of chiral surfaces // Physical Review B, Vol. .55, No. 4, R1985-R1988, (1997).
  161. Stolle R., Loddoch M., Marovsky G., Theory of second-harmonic circular dichroism at surfaces. // Nonlinear Optics, Vol. 8, 79−85, 1994.
  162. Maki J. J., Kauranen M., Persoons A. Surface second-harmonic generation from chiral materials. // Physical review B, Vol. 51, No. 3, 1425−1434, 1995.
  163. Koopmans В., Janner A.-M., Jonkman H. Т., Sawatzky G. A., Strong bulk magnetic dipole induced second-harmonic generation from C60 // Physical Review Letters, Vol. 71, No. 21,3569−3572, 1993.
  164. В. И., Коротеев Н. И., Эффект гигантского комбинационного рассеяния света молекулами, адсорбированными на поверхности металла // УФН, т. 135, 345 361, 1981.
  165. W. М, May М. S., Surface electromagnetic wave excitation on one-dimensional photonic band-gap arrays.// Applied Physics Letters, Vol. 74, No 13, 18 001 802, 1999.
  166. Liebsch A., Electronic Excitations at Metal Surfaces. -Plenum, New York, 1997.
  167. Wang W., Feldstein M. J., Scherer N. F., Observation of coherent multiple scattering of surface plasmon polaritons on Ag and Au surfaces. //Chemical Physics Letters, Vol. 262, 573−582, 1996.
  168. P. В., Chirsty R. W., Optical constants of noble Metals // Physical Review B, Vol. 6, No. 12, 4370−4379, 1972.
  169. В. M., Морозов В. Н., Смирнова Е. В., Оптические постоянные природных сред. Справочник. -JL: Химия, 1984.
  170. Satoshi Kawata (Ed.) Near field Optics and surface plasmon polaritons, SpringerVerlag Heidelberg, 2001.
  171. Coutaz J.-L., Surface enhanced Second Harmonic Generation from Metals. In Nonlinear Optics in Solids, ed. Keller O., Springer-Verlag, Heidelberg, 44−77, 1990.
  172. Matranga C., Guyot-Sionnest P., Absolute intensity measurements of the optical second-harmonic response of metals from 0.9 to 2.5 eV.// Journal of chemical physics, Vol.115, No 20, 9503−9512, 2001.
  173. Quail J. C., Simon H. J., Second-harmonic generation from silver and aluminum films in total internal reflection. // Phys. Rev. B. Vol. 31, 4900−4905, 1985.
  174. В. А., Тищенко А. В., Усиевич Б. А., Салахудинов И. Ф., Резонансное поглощение плазмонов в гофрированной структуре металл-диэлектрик. // Письма в ЖЭТФ, т. 24, N 18, 22−29, 1998.
  175. Iganki Т., Motosuga М., Aracawa Е.Т., Goudonnet J.P., Coupled surface plasmons excited in a free standing thin silver film//Physical Review B, Vol. 31, No. 4, 2548−2550, 1984.
  176. Pigeon F., Salakhutdinov I. F., Tishchenko A. V., Identity of long-range surface plasmons along asymmetric structures and their potential for refractometric sensors.//Journal of applied physics, Vol. 90, No 2, 852−859, 2001.
  177. С., Касандров В. В., Никитин А. К., Тищенко А. А., Черняй А. И., Поверхностные электромагнитные волны в тонких плёнках. // Зарубежная электроника, No 5, 76−84, 1988.
  178. Yang F., Sambles J. R., and Bradberry G. W., Long-range surface modes supported by thin films //Physical Review B, Vol. 44, No. l 1, 5855−5872, 1991.
  179. Barnes W. L., Electromagnetic crystals for surface plasmon polariton s and the Extraction of light from emissive devices //Journal of lightwave technology, Vol. 17, No 11, 2170−2182, 1999.
  180. Simon H. J., Wang Y., Zhou L., Chen Z., Coherent backscattering of optical second harmonic generation with long-range surface plasmons.//Optics Letters, Vol. 17, No. 18, 1268−1270, 1992.
  181. E. Lozovic Yu., Kluchnic A. V., in «Dielectric Susceptibility», North Holland, Amsterdam, Chapter 6, 1987.
  182. P., Фуртак Т. (ред.) Гигантское комбинационное рассеяние. М: Мир, 1984.
  183. Moskovits М., Surface enhanced spectroscopy //Review of Modern Physics, Vol 57, No 3,783−826, 1985.
  184. Chen С. K., de Castro A. R. В., Shen Y. R., Surface enhanced second-harmonic generation. // Physical Review Letters, Vol. 46, 145−148, 1981.
  185. Sa’nchez-Gil J. A., Maradudin A. A., Competition between Anderson localization and leakage of surface-plasmon polaritons on randomly rough periodic metal surfaces. // Physical review B, Vol. 56, No. 3, 1103−1106, 1997.
  186. M. В., Tan W. C., Wanstall N. P., Preist T. W., and Sambles J. R., Stationary Surface Plasmons on a Zero-Order Metal Grating // Physical Review Letters, Vol. 80, 56 675 670, 1998.
  187. Tan W.-C., Preist T. W., Sambles J. R., and Wanstall N. P., Flat surface-plasmon-polariton bands and resonant optical absorption on short-pitch metal gratings. //Physical Review B, Vol. 59, 12 661−12 666, 1999.
  188. D. С., Depine R. A., Surface shape resonance and surface plasmon polariton excitations in bottle shaped metallic gratings // Physical Review E, Vol. 63, 4 608−1-10, 2001.
  189. Ito Т., Sakoda K., Photonic bands of metallic systems. II. Features of surface plasmon polaritons // Physical Review B, Vol. 64, 45 117−1-8, 2001.
  190. Sansonetti J. E., Furdyna J. K., Depolarization effects in arrays of spheres.// Physical Review B, Vol. 22, No 6, 2866−2870, 1980.
  191. Lamprecht В., Leitner A., Aussenegg F. R., SHG studies of plasmon dephasing in nanoparticles. // Applied Physics B, Vol. 68, No. 3, 419−423, 1999.
  192. Chen Y. J., Koteles E. S., Seimour R. J., Sonek G. J., Ballantyne J. M. Surface plasmons on gratings: coupling in the minigap regions. // Solid State Communications, Vol. 46, No 2, 95−99, 1983.
  193. R. H., Arakawa E. Т., Cowan J. J., Hamm R. N. Surface-plasmon resonance effect in grating diffraction. // Physical Review Letters, Vol. 21, No 22, 1530−1533, 1968.
  194. Blau G., Coutaz J. L., Reinisch R., Second-harmonic generation by counterpropagating surface plasmons at a silver diffraction grating. // Optics Letters, Vol. 18, 1352−1354, 1993.
  195. Pincemin F., Greffet J.-J., Propagation and localization of a surface plasmon polariton on a finite grating. // J.Opt.Soc.Am.B, Vol. 13, No 7. 1499−1509, 1996.
  196. Felderhof B. U., Bratz A., Marovsky G., Robers O., Sieverds F., Optical SHG from adsorbate с geometry //J. opt. soc. Am. B, Vol. 10, N 10, 1824−1834, 1993.
  197. Catalog Handbook of Fine Chemicals Aldrich. Aldrich Chemical company, inc. MilwaukeUSA, p. 1230. 1988.
  198. Andreev A. V., Korneev A. A., Mukina L. S., Nazarov M. M., Prudnikov I. R., and Shkurinov A. P., Simultaneous generation of second and third optical harmonics on a metal grating, Physical Review B, 74, 235 421−1 235 421−7, 2006.
  199. . Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях -М.: Мир, 1983.
  200. В. М., Walther М., Jepsen P. Uhd Far-infrared vibrational modes of DNA components studied by terahertz time-domain spectroscopy // Phys. Med. Biol. 2002. -Vol. 47.-Pp. 3807−3814.
  201. M. В., Herz L. M., Khan A. L. Т., Kohler A., Davies A. G., Linfield E. H. Low-energy vibrational modes in phenylene oligomers studied by THz time-domain spectroscopy // Chem. Phys. Lett. 2003.- Vol. 377. — Pp. 256−262
  202. Markelz A., Whitmire S., Hillebrecht J., Birge R. THz time domain spectroscopy of biomolecular conformational modes // Phys. Med. Biol. 2002, — Vol. 47. — Pp. 3797−3805.
  203. Withayachumnankul W., Ferguson В., Rainsford Т., Mickan S. P., Abbott D. Material parameter extraction for terahertz time-domain spectroscopy using fixed-point iteration / // Proc. of SPIE. 2005. — Vol. 5840, — Pp. 221−231.
  204. Duvillaret L., Garet F., Coutaz J.-L. A Reliable Method for Extraction of Material Parameters in Terahertz Time-Domain Spectroscopy // IEEE J. Sel. Top. Quant. 1996,-Vol. 2. — Pp. 739−745
  205. Gallot G., Zhang J., McGowan R. W., Jeon T.-I., Grischkowsky D. Measurements of the THz absorption and dispersion of ZnTe and their relevance to the electro-optic detection of THz radiation // Appl. Phys. Lett. 1999, — Vol. 74. — Pp. 3450−3452
  206. E., Ozaki Y., Proniewicz L.M. // Appl. Spectrosc. 2004. -Vol. 58. — Pp. 1147
  207. H., Matsiira H. //J. Phys. Chem. A. 1998, — Vol.102. — Pp. 2691
  208. Weiss-Lopez B.E., Goodrow M.H., Musker W.K., Nash C. P // J. Am. Chem. Soc. -1986,-Vol. 108,-Pp. 1271
  209. J.M. // J. Мої. Biol.- 1981,-Vol. 151. Pp.261
  210. Kerr A. K., Ashmore J. P. Structure and Conformation of Orthorhombic L-Cysteine // Acta Cryst. B. 1973, — Vol. 29. — Pp. 2124−2127
  211. Pawlukojc A., Leciejewicz J., Ramirez-Cuesta A. J., Nowicka-Scheibe J. 1-Cysteine: Neutron spectroscopy, Raman, IR and ab initio study // Spectrochim. Acta A. 2005, — Vol. 61. — Pp. 2474−2481.
  212. Hameka H. F., Jensen J. O., Ong K. K., Samuels A. C., Vlahacos C. P. Fluorescence of Cysteine and Cystine // J. Phys. Chem. A. 1998, — Vol. 102. — Pp. 361−367.
  213. Yamamoto K., Kabir M. H., Tominaga K. Terahertz time-domain spectroscopy of sulfur-containing biomolecules // J. Opt. Soc. Am. B. 2005, — Vol. 22. — Pp. 2417−2426.
  214. Matei A., Drichko N., Gompf B., Dressel M. Far-infrared spectra of amino acids // Chem. Phys. 2005, — Vol. 316. — Pp. 61−71.
  215. Korter T. M., Balu R., Campbell M. B., Beard M. C., Gregurick S. K., Heilweil E. J. Terahertz spectroscopy of solid serine and cysteine // Chem. Phys. Lett. 2006, — Vol. 418. -Pp. 65−70.
  216. Almeida F. M., Freire P. T. C., Lima R. J. C., Remedios C. M. R., Mendes Filho J., Melo F. E. A. Raman spectra of L-isoleucine crystals // J. Raman Spectrosc. 2006, — Vol. 37. — Pp. 1296−1301
  217. H.-C. Hung, C.-J. Wu, S.-J. Chang // Terahertz temperature-dependent defect mode in a semiconductor-dielectric photonic crystal.- J. Appl. Phys. 2011, — V. 110. — P. 93 110−6.
  218. Michael O. Chaney, Larry K. Steinrauf The Crystal and Molecular Structure of Tetragonal L-Cystine // Acta Cryst. B, 1974, vol. 30, pp. 711−716.
  219. Moggach S. A., Allan D. R., Parsons S., Sawyer L., Warren J. E. The effect of pressure on the crystal structure hexagonal L-Cystine // J. Synchrotron Radiat. 2005, — Vol. 12. — Pp. 598−607
  220. T.J. // Spectrochim. Acta A.- 1999. Vol. 55. — Pp. 16 616 249. van Wart H.E., Lewis A., Scheraga H.A., Saeva F.D. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. -1973, — Vol. 70. Ppl. 2619
  221. M.T., Barany G., Levin I.W. // J. Мої. Struct.- 1990, — Vol. 238. Pp. 119
  222. Mishra A., Behera R. K., Behera P. K., Mishra В. K., Behera G. B. Cyanines during the 1990s: A Review // Chem. Rev. 2000, — Vol. 100. — Pp. 1973−2012
  223. F., Marder S.R., Perry J.W. // Interrante L.V., Hampden-Smith M.J. (Eds), Chemistry of Advanced Materials. An Overeview. Chapt. 6, Wiley-VCH. Inc. New York-Chicherster-Weinheim-Brisbane-Singapore-Toronto, 1998. P. 207.
  224. Kwon S.-J., Kwon O. P., Jazbinsek M., Gramlich V., Gunter P. Nonlinear optical co-crystal of analogous polyene chromophores with tailored physical properties // Chem. Commun. 2006, — Vol. — Pp. 3729−3731
  225. Hermet P., Bantignies J. L., Maurin D., Sauvajol J. L. Terahertz spectroscopy of the crystalline alpha]-quaterthiophene: A combined experimental and density functional theory study // Chem. Phys. Lett. 2007, — Vol. 445. — Pp. 47−50.
  226. В. М., Helm Н., Jepsen P. U. Chemical Recognition With Broadband THz Spectroscopy // Proc. of IEEE. 2007, — Vol. 95. — Pp. 1592−1604
  227. Frisch M.J. et al. Gaussian 03, Revision B.05, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2003.
  228. Granovsky A.A. PC GAMESS, version 7.0 (http://classic.chem.msu.su/ gran/gamess/ index. html).
  229. Becke A. D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange // J. Chem. Phys. 1993, — Vol. 98. — Pp. 5648−5652.
  230. Krishnan R., Binkley J. S., Seeger R., Pople J. A. Self-consistent molecular orbital methods. XX. A basis set for correlated wave functions // J. Chem. Phys. 1980, — Vol. 72. -Pp. 650−654
  231. В.И., Скороходов А. Л. // ДАН. Серия Математика. 1992. Т. 45. С. 587.
  232. Gervasio F. L., Cardini G., Salvi P. R., Schettino V. Low-Frequency Vibrations of all-trans-Retinal: Far-Infrared and Raman Spectra and Density Functional Calculations // J. Phys. Chem. A. 1998,-Vol. 102. — Pp. 2131−2136
  233. Dewar M.J.S. The molecular orbital theory of organic chemistry // McGrow-Hill, New York, 1969.
  234. Yulei S., Li W. Collective vibrational spectra of a- and y-glycine studied by terahertz and Raman spectroscopy // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005, — Vol. 38. — Pp. 3741−3745.
  235. Walther M., Fischer В., Schall M., Helm H., Jepsen P. U. Far-infrared vibrational spectra of all-trans, 9-cis and 13-cis retinal measured by THz time-domain spectroscopy // Chem. Phys. Lett. 2000, — Vol. 332. — Pp. 389−395
  236. Jones I., Rainsford T. J., Fischer В., Abbott D. Towards T-ray spectroscopy of retinal isomers: A review of methods and modelling // Vib. Spectrosc. 2006, — Vol. 41. — Pp. 144 154
  237. Yu В., Zeng F., Yang Y., Xing Q., Chechin A., Xin X., Zeylikovich I., Alfano R. R. Torsional Vibrational Modes of Tryptophan Studied by Terahertz Time-Domain Spectroscopy // Biophys. J. 2004, — Vol. 86. — Pp. 1649−1654
  238. Walther M., Plochocka P., Fischer В., Helm H., Uhd Jepsen P. Collective vibrational modes in biological molecules investigated by terahertz time-domain spectroscopy // Biopolymers. 2002.- Vol. 67. — Pp. 310−313
  239. Korter Т. M., Plusquellic D. F. Continuous-wave terahertz spectroscopy of biotin: vibrational anharmonicity in the far-infrared // Chem. Phys. Lett. 2004, — Vol. 385. — Pp. 45−51
  240. Brown E. R., Bjarnason J. E., Fedor A. M., Korter Т. M. On the strong and narrow absorption signature in lactose at 0.53 THz // Appl. Phys. Lett. 2007, — Vol. 90. — Pp. 61 908−3.
  241. П. В. Стероидные гормоны. М.: Наука, 1984.
  242. А. И. Молекулярные кристаллы. М.: Наука, 1971.
  243. М., Fischer В. М., Uhd Jepsen P. Noncovalent intermolecular forces in polycrystalline and amorphous saccharides in the far infrared // Chem. Phys. 2003, — Vol. 288.-Pp. 261−268.
  244. Walther M., Fischer В., Schall M., Helm H., Jepsen P. U. Far-infrared vibrational spectra of all-trans, 9-cis and 13-cis retinal measured by THz time-domain spectroscopy // Chem. Phys. Lett. 2000.- Vol. 332. — Pp. 389−395.322
  245. Matei A., Drichko N., Gompf В., Dressel M. Far-infrared spectra of amino acids // Chem. Phys. 2005, — Vol. 316. — Pp. 61−71
  246. Duax W.L., Norton D.A. Atlas of steroid structure. N. Y: Plenum press, 1975.
  247. Ш. Количественный анализ стероидов. Будапешт, 1983
  248. Campsteyn H., Dupont L., Dideberg O. Structure cristalline et moleculaire de la progesterone, C21H30O2 // Acta Cryst. B. 1972, — Vol. 28. — Pp. 3032−3042.
  249. Delley B. An all-electron numerical method for solving the local density functional for polyatomic molecules // J. Chem. Phys. 1990, — Vol. 92. — Pp. 508−517.
  250. Delley B. From molecules to solids with the DMolsup 3] approach // J. Chem. Phys. 2000, — Vol. 113. — Pp. 7756−7764.
  251. Perdew J. P., Burke K., Ernzerhof M. Generalized Gradient Approximation Made Simple // Phys. Rev. Lett. 1996, — Vol. 77. — Pp. 3865−3868
  252. A. Freiberg, P. Saari // Picosecond Spectrochronography.- IEEE J. Quantum Electron. 1983.-V. 19. — P. 622−630.
  253. Korter T. M., Plusquellic D. F. Continuous-wave terahertz spectroscopy of biotin: vibrational anharmonicity in the far-infrared // Chem. Phys. Lett. 2004, — Vol. 385. — Pp. 4551
  254. Hirshfeld F. L. Bonded-atom fragments for describing molecular charge densities // Theor. Chem. Acc. 1977, — Vol. 44. — Pp. 129−138.289. www.ccdc.cam.ac.uk
  255. Ельяшевич, Атомная и молекулярная спектроскопия стр. 676
  256. М.С. Методы спектрального анализа, стр. 183
  257. Т., Хендра П. Лазерная спектроскопия КР в химии. М.: Мир, 1973. 308 с
  258. Jepsen P. U., Clark S. J. Precise ab-initio prediction of terahertz vibrational modes in crystalline systems // Chem. Phys. Lett. 2007.- Vol. 442. — Pp. 275−280
  259. Zelsmann H. R., Mielke Z. Far-infrared spectra of benzoic acid // Chem. Phys. Lett. -1991, — Vol. 186. Pp. 501−508
  260. J. R. Ferraro, K. Nakamoto, C. W. Brown Introductory Raman spectroscopy, 2nd edition, Academic Press, USA, 70
  261. Zlobina L. I., Gorelik V. S., Shcheglov V. A. Lattice Raman scattering of light in bioorganic crystal structures // J. Russ. Laser Res. 1993.- Vol. 14. — Pp. 191−218
  262. Walther M., Fischer В., Schall M., Helm H., Jepsen P. U. Far-infrared vibrational spectra of all-trans, 9-cis and 13-cis retinal measured by THz time-domain spectroscopy // Chem. Phys. Lett. 2000, — Vol. 332. — Pp. 389−395.
  263. Р.Ш., Мартынов П. Н., Симаков А. А., Юдинцев П. А., Жидкометаллическая технология синтеза наноструктурированных веществ. Их свойства и перспективы применения // Новые промышленные технологии, 2004, 3, стр.54−62.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!