Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Генерация и детектирование терагерцового излучения при накачке периодически поляризованных кристаллов фемтосекундными лазерными импульсами

Диссертация: Генерация и детектирование терагерцового излучения при накачке периодически поляризованных кристаллов фемтосекундными лазерными импульсами
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Метод спектроскопии когерентного антистоксово рассеяния света основан на четырёхволновом взаимодействии квазигармонических лазерных импульсов в нелинейной среде. Основное отличие от частотной терагерцовой спектроскопии заключается в том, что терагерцовое излучения генерируется и детектируется в одном и том же кристалле. В работах методом спектроскопии КАРС были исследованы эффекты затухания… Читать ещё >

Генерация и детектирование терагерцового излучения при накачке периодически поляризованных кристаллов фемтосекундными лазерными импульсами (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Генерация импульсов терагерцового излучения при накачке периодически поляризованных кристаллов фемтосекундными лазерными импульсами
    • 1. 1. Методы генерации терагерцового излучения
    • 1. 2. Оптическое выпрямление фемтосекундных лазерных импульсов
    • 1. 3. Метод фемтосекундной накачки-зондирования
    • 1. 4. Периодически поляризованные кристаллы ЫИЪО^
    • 1. 5. Экспериментальная установка
    • 1. 6. Измерение спектров генерации импульсов терагерцового излучения в кристаллах РРЬИ

Электромагнитное излучение терагерцового диапазона лежит между инфракрасной и СВЧ областями и соответствует частотам от 0.1 ТГц до 10 ТГц. В последнее время исследования в данном диапазоне переживают бурное развитие в связи с многочисленными возможными применениями. Первоначально интерес был вызван проблемами астрофизики и спектроскопии. Спектр излучения чёрного тела при температуре от 4 до 100 К лежит преимущественно в терагерцовом диапазоне. Так как большинство областей вселенной имеет низкую температуру, то терагерцовая спектроскопия является наиболее важной для изучения процессов Большого взрыва, образования и эволюции галактик и планетболее половины светимости вселенной принадлежит данной области частот [1]. Так, например, измерение поляризационного состояния реликтового излучения, лежащего преимущественно в диапазоне 100 — 300 ГГц, позволяет исследовать первичную структуру вселенной, образованную более 14 миллиардов лет назад [2].

Другой важной задачей является характеризация вещества. Колебательные и вращательные моды крупных молекул и их ансамблей лежат в терагерцовом диапазоне. Поэтому терагерцовая спектроскопия может быть использована для определения как самого вещества, так и его структурных модификаций, что особенно важно в медицине и фармакологии. В работе [3] были продемонстрированы на примере гидрохлорида ранитидина возможности терагерцовой спектроскопии для исследований свойств лекарственных средств и определения их полиморфов. В [4, 5] были изучены распространённые лекарственные средства методом импульсной терагерцовой спектроскопии и продемонстрированы преимущества использования данного частотного диапазона при идентификации различных кристаллических и аморфных фаз вещества. Преимущества терагерцовой спектроскопии заключаются в прозрачности многих веществ в данном диапазоне и наличии характерных собственных частот лекарственных, взрывчатых, биологических веществ. Так же, терагерцовое излучение является не ионизирующим (энергия фотона порядка мэВ), что является особенно важным при использовании в системах безопасности и при исследовании органических соединений.

В работах [6, 7] исследовались возможности применения терагерцовой спектроскопии для диагностики биологических молекул, клеток и тканей. Показано, что спектры пропускания биологических объектов, таких как ДНК, РНК, аминокислоты, белки и др., имеют характерные «отпечатки» в данном диапазоне, и могут служить для их анализа. Так как наличие воды уменьшает глубину проникновения терагерцового излучения, в [8] было продемонстрировано увеличение чувствительности при исследовании спектров отражения от биологических объектов. Спектры отражения здоровой ткани и ткани с раковой опухолью имеют существенные отличия в терагерцовом диапазоне, поэтому терагерцовые изображения перспективны для диагностики и лечения раковых заболеваний [9].

Согласно закону Эдгольма, требования к широкополосным беспроводным технологиям удваиваются каждые 18 месяцев в течении последних 25 лет. Следовательно, можно предположить, что менее чем через 10 лет требуемая скорость передачи данных в информационных системах составит более 10 ГБ/с. Для достижения таких высоких скоростей необходимо использовать несущую частоту свыше 0.1 ТГц, то есть находящуюся в тера-герцовом диапазоне. Использование терагерцовой несущей частоты имеет такие преимущества, как более широкая частотная полоса, по сравнению с радиочастотами, и более слабое рассеяние, по сравнению с ИК диапазоном. В [10] было продемонстрировано беспроводное соединение на несущей частоте 120 ГГц и на несущей частоте около 350 ГГц в диапазоне от 300 до 400 ГГц. Использование данных частот позволяет реализовать скорости передачи данных порядка 10 Гбит/с.

Взрывчатые и ядовитые вещества имеют специфические спектральные линии в ТГц диапазоне. Поскольку неметаллические и неполярные материалы, такие как полиэтилен, одежда и пр., прозрачны для излучения данного диапазона, и терагерцовое излучение безвредно для живых организмов, то терагерцовая спектроскопия является перспективной в плане использования в системах защиты и безопасности. В работе [11] было продемонстрировано обнаружение скрытого оружия (взрывоопасного, химического и биологического) и наркотических веществ методом терагерцовой спектроскопии. В [12] были продемонстрированы системы удалённого мониторинга радиоактивных веществ, основанные на процессе генерации импульсов те-рагерцового излучения в газах при наличии ионизирующего излучения.

В настоящее время методы генерации и детектирования импульсов терагерцового диапазона, основанные на принципах нелинейной оптики, находятся в ряду наиболее эффективных [13]. Такие свойства, как комнатная температура функционирования, широкий спектральный диапазон, относительно высокая эффективность преобразования, сделали эти методы распространёнными в различных приложениях. Эффективность преобразования импульсов оптического диапазона в терагерцовый во многом зависит от параметров нелинейной среды: длины когерентности, коэффициента поглощения и величины нелинейной восприимчивости. В качестве нелинейных сред для генерации терагерцового излучения рассматривалось множество сред, а именно: монодоменные [14−16] и периодически поляризованные [17, 18] кристаллы ниобата лития, периодически поляризованные кристаллы танталата лития [19], теллурид цинка [20], фосфид галия [21], арсенид галлия [22, 23], селенид галлия [24], ВА8Т [25], полимеры [26], газы [27] и др. Среди различных нелинейных сред, кристаллы ниобата лития продемонстрировали наибольшую эффективность оптико-терагерцово-го преобразования, при накачке фемтосекундными лазерными импульсами с наклонным волновым фронтомпри этом эффективность преобразования достигала рекордных значений 10~2 [28].

Кристаллы ЫЫЪОз, благодаря таким свойствам как высокая величина нелинейной восприимчивости и большое двулучепреломление, зарекомендовали себя в качестве эффективной среды для использования в приборах нелинейной оптики. Нелинейная восприимчивость кристалла ЫИЪОз более чем на порядок выше, чем у кристаллов ZnTe, СаЛб, которые являются наиболее распространёнными при генерации широкополосных те-рагерцовых импульсов. В лазерных методах генерации и детектирования терагерцового излучения эффективность преобразования зависит от условий фазового синхронизма. Групповая скорость оптического импульса в кристаллах ытоъ (4?0пт) * 1.36 х Ю10 см/с) в два раза больше фазовой скорости терагерцового излучения ^ 6×109 см/с). Различие в данных скоростях приводит к невыполнению условий фазового синхронизма и малой величине длины когерентности 50дм). Поэтому эффективность преобразования в монодоменных кристаллах ниобата лития крайне мала. Для эффективной генерации в кристаллах ЫЫЪОъ существует два подхода: либо использовать неколлинеарный синхронизм, когда терагерцовый импульс генерируется под некоторым углом относительно распространения лазерного импульса [28, 29], либо использовать условия квазисинхронизма [17].

Условия квазисинхронизма заключаются в периодической смене ориентации вектора нелинейной поляризации в кристалле вдоль распространения возбуждающего импульса за счёт изменения направления нелинейной восприимчивости. Впервые квазисинхронная генерация импульсов терагерцового излучения наблюдалась при оптическом выпрямлении фемтосекунд-ных лазерных импульсов в периодически поляризованных кристаллах ниобата лития [РРЬИ) в [30]. Было показано, что в кристаллах РРЬМ имеет место генерация узкополосного терагерцового излучения с возможностью управления частотой как за счёт изменения температуры кристалла, так и за счёт изменения параметров доменной решётки. При этом всегда использовались кристаллы РРЬЫ с доменный структурой, наведённой методом переполяризации внешними электрическими импульсами в послеростовой период [31]. Кристаллы с послеростовой доменной структурой обладают чёткой доменной структурой с разбросом периодов порядка нескольких нанометров. Однако, вследствие большой коэрцитивной силы кристаллов ЬгА^бОз, размеры образца вдоль направления спонтанной поляризации доменов не могут быть более 0.5−0.7 мм. Длина волны терагерцового излучения (1ТГц = 300 мкм) сравнима с толщиной образца, что приводит к большой дифракционной расходимости, и, как было выяснено в диссертационной работе, к уменьшению эффективности детектирования терагерцо-вых импульсов в кристаллах с послеростовой доменной структурой. Кристаллы PPLN с доменной структурой, наведённой в процессе роста, не имеют данного ограниченияпоперечные размеры могут достигать нескольких сантиметров. Использование ростовых широкоапертурных кристаллов перспективно в плане дифракционной расходимости, при использовании мощных импульсов накачки, когда дальнейшая фокусировка может разрушить кристалл, и при детектировании. В диссертационной работе исследовались особенности генерации терагерцовых импульсов при оптическом выпрямлении фемтосекундных лазерных импульсов в кристаллах PPLN с ростовой и послеростовой доменной структурах.

Одним из наиболее распространённых методов детектирования тера-герцового излучения является электро-оптическое (ЭО) детектирование. ЭО детектирование основано на нелинейном взаимодействии терагерцово-го поля с фемтосекундным лазерным импульсом. Благодаря простоте метода, высокой чувствительности, комнатной температуре функционирования, широкому спектральному диапазону, данный метод сегодня является доминирующим в импульсной терагерцовой спектроскопии, технике построения изображений в терагерцовых лучах и др. Стандартный метод элек-тро-оптического детектирования, однако, имеет ограничения, связанные с требованиями к симметрии нелинейной среды. В основном, это изотропные среды с симметрией цинковой обманки, ZnTe [32], GaP [33] и подобные. При этом нелинейные кристаллы типа LiNbO^ или DAST с большой квадратичной восприимчивостью малоэффективны для использования в качестве ЭО сенсоров терагерцового излучения. В диссертационной работе был развит новый метод электро-оптического пробно-энергетического детектирования импульсов терагерцового излучения, который снимает ограничения с симметрии нелинейных кристаллов-детекторов [34, 35]. Применение данного метода позволило впервые экспериментально реализовать ЭО детектирование с использованием периодически поляризованных кристаллов ниобата лития [36].

Для управления процессами генерации и детектирования терагерцового излучения необходимо иметь точные данные об оптических свойствах нелинейных сред в данном диапазоне. Для этой цели обычно используются такие методы как Фурье-спектроскопия, спектроскопия когерентного антистоксово рассеяния света (КАРС), терагерцовая временная и частотная спектроскопии. Данные методы основаны на измерении параметров реальных терагерцовых полей, взаимодействующих с исследуемой средой. Так в работе [37] с помощью Фурье спектрометра, при использовании ртутной лампы в качестве источника и охлаждённого болометра — в качестве сенсора терагерцового излучения, были исследованы кристаллы ниобата лития конгруэнтного и стехиометрического состава в диапазоне от 30 до 150 см-1. Главным недостатком Фурье-спектроскопии является использо.

U ?? вание прямых методов генерации и детектирования терагерцового излучения, при которых мощности терагерцового излучения достаточно малы и существует необходимость использовать гелиевые температуры охлаждения болометров. Данные ограничения сделали метод Фурье-спектроскопии сложным в использовании в терагерцовом диапазоне.

Временная спектроскопия является наиболее распространённым в настоящее время методом исследования сред в терагерцовой области. Данный метод основан на измерении спектров пропускания широкополосного тера-герцового излучения сквозь исследуемый объектпри этом измеряется не мощность прошедшей волы, а амплитуда терагерцового поля во времени, что несёт информацию как о действительной, так и мнимой частях диэлектрической проницаемости. Как правило, в данном методе спектроскопии используются источники и приёмники терагерцового излучения, основанные на оптическом выпрямлении фемтосекундных лазерных импульсов, оптическом пробое в газах или на процессах, происходящих в фотопрово-дящей антенне. В работе [38] продемонстрирован коммерчески доступный спектрометр, основанный на использовании многослойных фотопроводя-щих антенн при накачке фемтосекундными импульсами с длиной волны 1.55 мкм. При использовании в качестве источников и приёмников терагерцового излучения газов, в работе [39] была реализована временная спектроскопия во всем терагерцовом диапазоне от 0.3 до 10 ТГц. Одним из недостатков временной спектроскопии является малое разрешение по частоте 10″ 3). Для характеризации среды с высоким спектральным разрешением метод терагерцовой спектроскопии в пространстве частот (Frequency-Domain Spectroscopy) является более эффективным. Частотная спектроскопия основана на использовании узкочастотных перестраиваемых терагер-цовых полей. Так в работе [40] при использовании двойной оптической гребёнки спектральное разрешение спектроскопии достигало значений 10~12.

Метод спектроскопии когерентного антистоксово рассеяния света основан на четырёхволновом взаимодействии квазигармонических лазерных импульсов в нелинейной среде. Основное отличие от частотной терагерцовой спектроскопии заключается в том, что терагерцовое излучения генерируется и детектируется в одном и том же кристалле. В работах [41, 42] методом спектроскопии КАРС были исследованы эффекты затухания те-рагерцовых поляритонов в кристалле ниобата лития. Было показано, что дефектная структура кристаллов LiNbOs имеет собственные моды в терагерцовом диапазоне, что проявляется в сильном влиянии качества кристалла на дисперсию действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости. Вследствие чего свойства кристаллов, выращенных из одинаковой начальной композиции, но при разных условиях роста, могут значительно отличаться в терагерцовом диапазоне. Поэтому для использовании кристаллов LiNbOz при генерации и детектировании терагерцового излучения необходимо знать свойства каждого кристалла в отдельности. Для этой цели в данной диссертационной работе исследовались возможности спектроскопии спонтанного параметрического рассеяния в условиях трёхволновой интерференции в терагерцовом диапазоне спектра. Метод спектроскопии спонтанного параметрического рассеяния (СПР) основан на взаимодействии когерентного поля лазерной накачки с нулевыми флуктуациями вакуума в нелинейной среде. Так как нулевые флуктуации не зависят от частоты, то данный метод работает в огромной спектральной области от терагерцового до видимого диапазона. При этом, в отличии от «прямых» методов спектроскопии, метод СПР не требует внешних источников и приёмников терагерцовых полей, работает при комнатной температуре, позволяет исследовать среды в области собственных колебаний, где коэффициент поглощения может быть очень высок 103 см-1), и является достаточно простым в исполнении. До настоящего времени метод СПР эффективно применялся в видимой и ИК области [43−46]. В диссертационной работе данный метод впервые использовался для исследования дисперсии действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости кристаллов ниобата лития конгруэнтного состава номинально чистого и с 5 мол. % примеси Мд в терагерцовом диапазоне спектра.

Целью диссертационной работы являлось:

1. экспериментальное и теоретическое исследование процессов генерации и детектирования импульсов терагерцового излучения, основанных на нелинейно-оптическом преобразовании частоты фемтосекунд-ных лазерных импульсов в кристаллах с регулярной доменной структурой.

2. исследование дисперсионных характеристик кристаллов ЫИЪОз и Мд: ЫЫЬОъ в терагерцовом диапазоне методом рассеяния света на поляритонах и трёхволновой интерференции.

В связи с этим решались следующие задачи:

1. Сравнение особенностей генерации терагерцового излучения при преобразовании фемтосекундных лазерных импульсов в кристаллах ниобата лития с регулярной доменной структурой, выращенной в процессе роста и наведённой электрическими импульсами в послеростовой период.

2. Поиск условий реализации квазисинхронного электро-оптического детектирования терагерцовых импульсов.

3. Развитие методов характеризации ростовой доменной структуры в объёме периодически поляризованных кристаллов и исследование возможности перестройки частоты генерации и детектирования импульсов терагерцового излучения.

4. Исследование влияния примеси магния в кристаллах ниобата лития на дисперсию действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости в терагерцовом диапазоне.

Научная новизна диссертационной работы:

1. Экспериментально исследован характер генерации терагерцового излучения при оптическом выпрямлении фемтосекундных лазерных импульсов в кристаллах ниобата лития с ростовой и послеростовой доменной структурой.

2. Разработан и реализован новый метод детектирования импульсов терагерцового излучения, позволивший впервые осуществить электрооптическое детектирование в периодически поляризованных кристаллах.

3. Развит метод фемтосекундной накачки и последующего зондирования для исследования коллинеарной и неколлинеарной генерации те-рагерцовых волн в толще периодически поляризованных кристаллов.

4. Впервые применены методы спектроскопии рассеяния света на по-ляритонах для измерения дисперсионных характеристик нелинейно-оптических сред в терагерцовом диапазоне. Экспериментально реализован метод трёхволновой интерференции при рассеянии света на поляритонах для измерения коэффициента поглощения на терагерцо-вых частотах.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В процессе электро-оптического детектирования терагерцового излучения при взаимодействии оптического лазерного импульса и терагерцового излучения изменяются не только фазовые, но и амплитудные характеристики лазерного импульса. Электро-оптическое детектирование, основанное на измерении амплитудной модуляции, может функционировать на базе более широкого класса нелинейно-оптических кристаллов.

2. Применение метода электро-оптического детектирования, основанного на амплитудной модуляции, позволяет осуществить детектирование терагерцового излучения в режиме квазисинхронизма в широко-апертурных кристаллах с ростовой доменной структурой.

3. Эффективность генерации импульсов терагерцового излучения в широкоапертурных кристаллах 1У^:У:1л№)Оз с ростовой доменной структурой существенно не отличается от эффективности генерации в кристаллах 1л1ЧЬ0з с доменной структурой, созданной методом поляризации в пространственно-неоднородном электрическом полеразличие амплитуд терагерцовых полей составляет 7−10% при плотностях мощности импульсов накачки до Ю10 Вт/см2. Однако, эффективность детектирования в кристаллах с ростовой доменной структурой существенно выше вследствие их широкой апертуры.

4. Метод фемтосекундной накачки-зондирования является эффективным средством исследования условий коллинеарных и неколлинеар-ных процессов генерации и детектирования терагерцовых волн в объёме протяженных образцов периодически поляризованных кристаллов.

5. Метод спектроскопии рассеяния света на поляритонах позволяет измерять дисперсию действительной части диэлектрической проницаемости нелинейно-оптических кристаллов в терагерцовом диапазоне. Для измерения дисперсии мнимой части диэлектрической проницаемости в терагерцовом диапазоне методом спектроскопии рассеяния света на поляритонах необходимо применение схемы трёхволновой интерференции.

Практическая значимость работы:

1. Проведённое сравнение особенностей генерации терагерцового излучения при преобразовании фемтосекундных лазерных импульсов в периодически поляризованных кристаллах ниобата лития с ростовой и послеростовой доменной структурой может быть использовано при проектировании узкочастотных источников и приёмников терагерцового излучения.

2. Впервые осуществлено электрооптическое детектирование терагерцовых импульсов в квазисинхронном режиме в кристаллах Мд: ЫНЪО?, с ростовой доменной структурой.

3. Предложен и впервые экспериментально реализован новый метод электрооптического детектирования импульсов терагерцового излучения. Показано, что новая схема может функционировать на основе более широкого ряда высокоэффективных нелинейно-оптических кристаллов — без ограничений, накладываемых на тип симметрии кристаллической решётки.

4. Развит метод фемтосекундной накачки-зондирования для исследования условий коллинеарной и неколлинеарной генерации терагерцовых волн в объёме протяженных образцов периодически поляризованных кристаллов.

5. Впервые использованы методы рассеяния света на поляритонах и метод трёхволновой интерференции для измерения дисперсионных характеристик кристаллов в терагерцовом диапазоне спектра. Исследовано влияние примеси магния в кристаллах ниобата лития на дисперсию действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости в терагерцовом диапазоне.

Апробация работы:

Основные результаты диссертационной работы были опубликованы в ведущих отечественных и зарубежных научных журналах: «Письма в ЖЭТФ», «Вестник МГУ. Физика. Астрономия.», «Applied Physics В: Lasers and Optics», «Applied Physics Letters», «International Journal of Quantum Information», «Journal of Infrared Millimetre and Terahertz Waves». Результаты неоднократно докладывались на международных и всероссийских научных конференциях таких как: «Topical Problems of Biophotonics — 2009», VI Международная конференция молодых ученых и специалистов «Оп-тика-2009», «0птика-2010», «Фундаментальные проблемы оптики-2010», «Terahertz Radiation: Generation and Application» и другие.

Публикации:

По материалам диссертации было опубликовано 25 работ, из которых 7 — статьи в реферируемые журналы, 18 — тезисы международных и всероссийских научных конференций.

Структура диссертационной работы: Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения и списка цитируемой литературы.

Основные результаты, полученные в рамках настоящей диссертационной работы можно сформулировать следующим образом:

1. Исследованы особенности генерации терагерцового излучения при оптическом выпрямлении фемтосекундных лазерных импульсов в периодически поляризованных кристаллах ниобата лития двух типов: с регулярной доменной структурой, созданной в процессе роста кристаллов, и доменной структурой, созданной в послеростовом периоде путем наложения пространственно-неоднородного электрического поля. Обнаружены эффекты неоднородного уширения спектральной линии генераций, обусловленные нерегулярностью ростовой доменной структуры. Показано, что применение кристаллов с регулярной ростовой доменной структурой не приводит к заметному изменению эффективности генерации по сравнению с кристаллами с послеросто-вой доменной структурой, различие амплитуд генерируемых терагер-цовых полей составляет 7−10% при плотности мощности импульсов накачки до 1010 Вт/см2.

2. Экспериментально реализован новый метод электрооптического детектирования импульсов терагерцового излучения, основанный на измерений модуляции амплитуды фемтосекундного лазерного импульса, наведённой терагерцовым полем в нелинейно-оптической среде. Данный метод может функционировать на основе более широкого класса нелинейно-оптических сред, включая кристаллы с одной действующей компонентой тензора квадратичной восприимчивости.

3. Впервые осуществлено электрооптическое детектирование терагерцо-вых импульсов в режиме квазисйнхронизма. Показано, что использование широкоапертурных кристаллов с ростовой доменной структурой и экспериментальной схемы, основанной на измерении модуляции амплитуды лазерных импульсов, являются ключевыми условиями для квазисинхронного детектирования терагерцового излучения в периодически поляризованных кристаллах ниобата лития.

4. Развит метод фемтосекундной накачки-зондирования для исследования условий генерации и детектирования терагерцовых волн в объёме протяжённых образцов периодически поляризованных кристаллов. На его основе определены полосы частот генерации и детектирования в ряде кристаллов Мд: У: ЫЫЬО^ с ростовой доменной структурой. В направлении, совпадающем с направлением накачки, частоты варьируются в диапазоне 1.3 — 1.8 ТГц при изменении периода доменной структуры кристаллов в пределах от 60 мкм до 80 мкм, частоты генерации и детектирования в обратном направлении — в пределах 0.5 — 1.5 ТГц при изменении периода доменной структуры от 27 мкм до 80 мкм. Также показано, что за счёт изменения ориентации кристалла Мд: У: ЫЫЬОз с периодом 27 мкм возможна перестройка частот в диапазоне от 1.4 ТГц до 2.5 ТГц.

5. Развиты методы спектроскопии рассеяния света на поляритонах для измерения дисперсионных характеристик нелинейно-оптических сред в терагерцовом диапазоне. Экспериментально реализован метод трёхволновой интерференции при рассеянии света на поляритонах для измерения коэффициента поглощения на терагерцовых частотах.

6. Исследовано влияние примеси магния в кристаллах ниобата лития на дисперсию действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости в терагерцовом диапазоне. Определены дисперсионные характеристики кристаллов ЫИЪО^ и Мд • ЫИЬО^ конгруэнтного состава на частотах от 0.5 ТГц до 6 ТГц.

Благодарности.

В заключение хотел бы выразить большую благодарность моему научному руководителю Китаевой Галие Хасановне за неоценимый вклад в становлении меня как физика и за руководство в написании данной диссертационной работы.

Кузнецова Кирилла Андреевича благодарю за помощь в проведении эксперимента, в анализе экспериментальных данных и ценные советы. Ленина Александра Николаевича за ценные советы, конструктивную критику и грамотное руководство.

Хочу поблагодарить коллектив авторов Ахмеджанова P.A., Илякова И. Е., Шишкина Б. В., Суворова Е. В., Мишину Е. Д. за предоставленные возможности и помощь в использовании фемтосекундной лазерной установки. Наумову И. И. за предоставленные образцы периодически поляризованных кристаллов ниобата лития.

А также выражаю признательность всем коллегам по лаборатории и кафедре квантовой электроники МГУ им. М. В. Ломоносова.

Заключение

.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Withington Stafford. Terahertz astronomical telescopes and instrumentation // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. 2004. T. 362, № 1815. C. 395−402.
  2. Zaldarriaga Matias. Background comes to the fore // Nature. 2002. T. 420. C. 747−748.
  3. Taday P.F., Bradley I.V., Arnone D.D., Pepper M. Using Terahertz Pulse Spectroscopy to Study the Crystalline Structure of a Drug: A Case Study of the Polymorphs of Ranitidine Hydrochloride // J. Pharm. Sei. 2003. T. 92, № 4. C. 831−838.
  4. Strachan C.J., Rades T., D.A. Newnham et al. Using terahertz pulsed spectroscopy to study crystallinity of pharmaceutical materials // Chem. Phys. Lett. 2004. T. 390. C. 20−24.
  5. Upadhya P.C., Shen Y.C., Davies A.G., Linfield E.H. Far-infrared vibrational modes of polycrystalline saccharides // Vib. Spectr. 2004. T. 35. C. 139−143.
  6. Smye S.W., Chamberlain J.M., Fitzgerald A.J., Bery E. The interaction between Terahertz radiation and biological tissue // Phys. Med. Biol.2001. T. 46. C. R101-R112.
  7. Fitzgerald A.J., Bery E., Zinovev N.N. et al. An introduction to medical imaging with coherent terahertz frequency radiation // Phys. Med. Biol.2002. T. 42. C. R67-R84.
  8. Huang S.Y., Wang Y.X.J., Yeung D.K.W, et al. Tissue characterization using terahertz pulsed imaging in reflection geometry // Phys. Med. Biol. 2009. T. 54. C. 149−160.
  9. Brun M-A. Terahertz imaging applied to cancer diagnosis // Phys. Med. Biol. 2010. T. 55. C. 4615−4623.
  10. Federici J.F., Moeller L. Review of terahertz and subterahertz wireless communications // J. Appl. Phys. 2010. T. 107. C. 111 101.
  11. Federici J.F., Schulkin B., Huang F. et al. THz imaging and sensing for security applications explosives, weapons and drugs // Semicond. Sei. Technol. 2005. T. 20. C. S266-S280.
  12. Nusinovich G.S., Sprangle P., Romero-Talamas C.A., Granatstein V.L. Range, resolution and power of THz systems for remote detection of concealed radioactive materials // J. Appl. Phys. 2011. T. 109. C. 83 303.
  13. Kitaeva G.Kh. Terahertz generation by means of optical lasers // Laser Phys. Lett. 2008. T. 5, № 8. C. 559−576.
  14. Stepanov A.G., Hebling J., Kuhl J. THz generation via optical rectification with ultrashort laser pulse focused to a line // Appl. Phys. B. 2005. T. 81. C. 23−26.
  15. Huillier J.A., Torosyan G., Theuer M., Beigang R. Generation of THz radiation using bulk, periodically and aperiodically poled lithium niobate Part 1: Theory // Appl. Phys. B. 2007. T. 86. C. 185−197.
  16. Bodrov S.B., Stepanov A.N., Bakunov I.M., Shishkin B.V., Ilyakov I.E. and Akhmedzhanov R.A., Highly efficient optical-to-terahertz conversion in sandwich structure with LiNbO% core // Optics Express. 2009. T. 17, № 3. C. 1871−1879.
  17. Lee Y.S., Meade T., Norris T.B. Tunable narrow-band terahertz generation from periodically poled lithium niobate // Appl. Phys. Lett. 2001. T. 78, № 23. C. 3583−3585.
  18. Weiss C., Torosyan G., Meyn J.-P. et al. Tuning characteristics of narrowband THz radiation generated via optical rectification in periodically poled lithium niobate // Optics Express. 2001. T. 8, № 9. C. 497−502.
  19. Yu N.E., Kang C., Yoo H.K. et al. Simultaneous forward and backward terahertz generation in periodically poled stoichiometric lithium tanta-late crystal using femtosecond pulses // Appl. Phys. Lett. 2008. T. 93. C. 41 104.
  20. Vidal S., Degert J., Tondusson M. et al. Impact of dispersion, free carriers, and two-photon absorption on the generation of intense terahertz pulses in ZnTe crystals // Appl. Phys. Lett. 2011. T. 98. C. 191 103.
  21. Ding Y.J., Jiang Y., Xu G., Zotova I.B. Review of Recent efforts on Efficient generation of monochromatic THz pulses based on difference-frequency generation // Laser Physics. 2010. T. 20, № 5. C. 917−930.
  22. Imishev G., Fermann M.E., Vodopyanov K.L. et al. High-power source of THz radiation based on orientation-patterned GaAs pumped by a fiber laser // Optics Express. 2006. T. 14, № 10. C. 4439−4444.
  23. Nagai M., Tanaka K., Ohtake H. et al. Generation and detection of terahertz radiation by electro-optical process in GaAs using 1.56um fiber laser pulses // Appl. Phys. Lett. 2004. T. 85, № 18. C. 3974−3976.
  24. Huber R., Brodschelm A., Tauser F., Leitenstorfer A. Generation and field-resolved detection of femtosecond electromagnetic pulses tunable up to 41 THz // Appl. Phys. Lett. 2000. T. 76, № 22. C. 3191−3193.
  25. Schneider A., Neis M., Stillhart M. et al. Generation of terahertz pulses through optical rectification in organic DAST crystals: theory and experiment //J. Opt. Soc. Am. B. 2006. T. 23, № 9. C. 1822−1835.
  26. Sinyukov A.M., Hayden L.M. Efficient Electrooptic Polymers for THz Applications // J. Phys. Chem. B. 2004. T. 108. C. 8515−8522.
  27. Babushkin I., Kuehn W., Kohler C. et al. Ultrafast Spetiotemporal Dynamics of Terahertz Generation by Ionizing Two-Color Femtosecond Pulses in Gases // Phys. Rev. Lett. 2010. T. 105. C. 53 903.
  28. Palfalvi L., Fulop J.A., Almasi G., Hebling J. Novel setups for extrem-ly high power single-cycle terahertz pulse generation by optical rectification // Appl. Phys. Lett. 2008. T. 92. C. 171 107.
  29. Bakunov I.M., Bodrov S.B., Tsarev M.V. Terahetz emission from a laser pulse with tilted front: Phase-matching versus Cherenkov effect //J. Appl. Phys. 2008. T. 104. C. 73 105.
  30. Lee Y.S., Meade Т., Perlin V. Generation of narrow-band terahertz radiation via optical rectification of femtosecond pulses in periodically poled lithium niobate // Appl. Phys. Lett. 2000. T. 76. C. 2505.
  31. Missey M.J., Russell S., Dominic V. Real-time visualization of domain formation in periodically poled lithium niobate // Optics Express. 2000. T. 6, № 10. C. 186−195.
  32. Kampfrath Т., Notzold J., Wolf M. Sampling of broadband terahertz pulses with thick electro-optic crystals // Appl. Phys. Lett. 2007. T. 90. C. 231 113.
  33. Wu Q., Zhang Xi-Cheng. 7 terahertz broadband GaP electro-optic sensor // Appl. Phys. Lett. 1997. T. 70, № 14. C. 1784−1786.
  34. Kovalev S.P., Kitaeva G.Kh. Two alternative approaches to Electro-Optical Detection of Terahertz Pulses // JETP Letters. 2011. T. 94, № 2. C. 91−96.
  35. С.П., Китаева Г. Х., Ильин Н.А. et al. Нелинейно-оптическое детектирование терагерцового излучения в периодически поляризовапных кристаллах // ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 2011. Т. 1. С. 12−18.
  36. Kitaeva G.Kh., Kovalev S.P., Naumova I.I. Akhmedzhanov R.A., Ilyakov I.E., Shishkin B.V., Suvorov E.V., Quasi-phase-matched probe-energy electro-optic sampling as a method of narrowband terahertz detection // Appl. Phys. Lett. 2010. T. 96. C. 71 106.
  37. Palfalvi L., Hebling J., Kuhl J. et al. Temperature dependence of the absorption and refraction of Mg-doped congruent and stoichiometric LiNbO% in the THz range // J. Appl. Phys. 2005. T. 97. C. 123 505.
  38. Sartorius B., Roehle H., Kunzel H. et al. All-fiber terahertz time-domain spectrometer operating at 1.5 /?m telecom wavelengths // Optics Express. 2008. T. 16, № 13. C. 9565−9570.
  39. Karpowicz N., Dai J., Lu X. et al. Coherent heterodyne time-domain spectrometry covering the entire terahertz gap // Appl. Phys. Lett. 2008. T. 92. C. 11 131.
  40. Yasui T., Takahashi H., Kawamoto K. et al. Widely and continuously tunable terahertz synthesizer traceable to micrwave frequency standard // Optics Express. 2011. T. 19, № 5. C. 4428−4437.
  41. Qiu Tiequn, Maier Max. Long-distance propagation and damping of low-frequency phonon polaritons in LiNbO3 // Phys. Rev. B. 1997. T. 56, № 10. C. R5717-R5720.
  42. Schwarz U.T., Maier M. Damping mechanisms of phonon polaritons, exploited by stimulated Raman gain measurements // Phys. Rev. B. 1998. T. 58, № 2. C. 766−775.
  43. Burlakov A.V., Chekhova M.V., Klyshko D.N. et al. Interference effects in spontaneous two-photon parametric scattering from two macroscopic regions. // Phys. Rev. A. 1997. T. 56, № 4. C. 3214−3225.
  44. Kuznetsov K.A., Guo H.C., Kitaeva G.Kh. et al. Characterization of periodically poled LiTa03 crystals by means of spontaneous parametric down-conversion // Appl. Phys. B. 2006. T. 83. C. 273−278.
  45. Kitaeva G.Kh., Kuznetsov K.A., Shevlyuga A.V., Penin A.N. Infrared dispersion of dielectric function in Mg: doped LiNbOz crystals with pola-ronic-type conductivity //J. Raman Spectrosc. 2007. T. 38. C. 994−997.
  46. Smith M.L., Mendis R.> Vichers R.E.M., Lewis R.A. Comparison of pho-toexited p-InAs Thz radiation source with conventional thermal radiation sourcec //J. Appl. Phys. 2009. T. 105. C. 63 109.
  47. Ueba Y., Takahara J., Nagatsuma T. thermal radiation control in the terahertz region using the spoof surface plasmon mode // Optics Letters. 2011. T. 36, № 6. C. 909−911.
  48. Williams B.S., Kumar S., Hu Q., Reno J.L. Resonant-phonon terahertz quantum-cascade laser operating at 2.1 THz (A ~ 141//m) // Electronics Letters. 2004. T. 40, № 7. C. 431−433.
  49. Williams B.S., Kumar S., Callebaut H. et al. Terahertz quantum-cascade laser operation up to 137 K // Appl. Phys. Lett. 2003. T. 83. C. 5142.
  50. Adams R.W., Vizbaras A., Jang M. et al. Terahertz sources based on intracavity frequency mixing in mid-infrared quantum cascade lasers with passive nonlinear sections // Appl. Phys. Lett. 2011. T. 98. C. 151 114.
  51. Belov S.P., Winnewisser G., Herbst E. The High-Resolution Rotational-Torsional Spectrum of Methanol from 0.55 to 1.2 THz //J. Mol. Spectrosc. 1995. T. 174, № 1. C. 253−269.
  52. Glyavin M.Yu., Luchinin A.G., Golubiatnikov G.Yu. Generation of 1.5 kW, 1 THz Coherent radiation from a gyrotron with a pulsed magnetic field // Phys. Rev. Lett. 2008. T. 100, № 1. C. 15 101.
  53. O’Shea Patrick G., Freund Henry P. Free-Electron Lasers: Status and Applications // Science. 2001. T. 292. C. 1853−1859.
  54. Freund H.P., Miner W.H. Efficiency enhancement in seeded and self-amplified spontaneous emission free-electron lasers by means of a tapered wiggler // J. Appl. Phys. 2009. T. 105. C. 113 106.
  55. Asada M., Suzuki S., Kishimoto N. Resonant tunneling diodes for Sub-Terahertz and terahertz oscillators // Jpn. J. Appl. Phys. 2008. T. 47, № 6. C. 4375−4384.
  56. Endres C.P., Lewen F., Giesen T.F. et al. Application of superlattice multipliers for high-resolution terahertz spectroscopy // Rev. Sci. Instrum. 2007. T. 78. C. 43 106.
  57. Shen Y.C., Upadhya P.C., Linfield E.H. et al. Ultrabroadband terahertz radiation from low-temperature-grown GaAs photoconductive emmiters // Appl. Phys. Lett. 2003. T. 83, № 15. C. 3117−3119.
  58. Shen Y.C., Upadhya P.C., Beere H.E. et al. Generation and detection of ultrabroadband terahertz radiation using photoconductive emmiters and receivers // Appl. Phys. Lett. 2004. T. 85, № 2. C. 164−166.
  59. Preu S., Dohler G.H., Malzer S. et al. Tunable, continuos-wave Terahertz photomixer sources and applications //J. Appl. Phys. 2011. T. 109. C. 61 301.
  60. Reklaitis A. Crossover between surface field and photo-Dember effect induced terahertz emission //J. Appl. Phys. 2011. T. 109. C. 83 108.
  61. Mendis R., Smith M.L., Bignell L.J. et al. Strong terahertz emission from (110) p-type InAs // J. Appl. Phys. 2005. T. 98. C. 126 104.
  62. Loffler Т., Jacob F.- Roskos H.G. Generation of terahertz pulses by pho-toionization of electrically biased air // Appl. Phys. Lett. 2000. T. 77, № 3. C. 453−455.
  63. Cook D.J., Hochstrasser R.M. Intense terahertz pulses by four-wave rectification in air // Optics Letters. 2000. T. 25, № 16. C. 1210−1212.
  64. P.A., Иляков И. Е., Миронов В. А., Суворов Е. В., Фадеев Д. А., Шишкин Б. В. Генерация терагерцового излучения при аксиконной фокусировке ионизующих лазерных импульсов // Письма в ЖЭТФ. 2008. Т. 88 С. 659−663.
  65. Fadeev D.A., Mironov V.A. On the theory of the generation of terahertz radiation accompanying the optical breakdown of air by femtosecond laser pulses containing the second harmonic // J. Opt. Technol. 2010. T. 77, № 10. C. 615−616.
  66. Tanabe Т., Nishizawa J., Suto K. et al. Terahertz wave generation from GaP with continuous wave and pulse pumping in the 1−1.1 ??m Rigion // Materials Transactions. 2007. T. 48, № 5. C. 980−983.
  67. Shi W., Ding Y.J. Tunable terahertz waves generation by mixing two copropagating infrared beams in GaP // Optics Letters. 2005. T. 30, № 9. C. 1030−1032.
  68. Shi W., Ding Y.J., Fernelius N., Vodopyanov Konstantin. Efficient, tunable, and coherent 0.18 5.27 THz source based on GaSe crystal // Optics Letters. 2002. T. 27, № 16. C. 1454−1456.
  69. Creeden D., McCarthy J.C., Ketteridge P.A. et al. Compact, high average power, fiber-pumped terahertz source for active real-time imaging of concealed object // Optics Express. 2007. T. 15, № 10. C. 6478.
  70. Kawase К., Sato M., Taniuchi Т., Ito H. Coherent tunable THz wave generation from LiNbO% with monolithic grating // Appl. Phys. Lett. 1996. T. 68, № 18. C. 2483−2485.
  71. Staus C., Kuech Т., McCaughan L. Continuously phase-matched terahertz difference frequency generation in an embedded-waveguide structure supporting only fundamental modes // Optics Express. 2008. T. 6, № 17. C. 13 296.
  72. Tomita I., Suzuki H., Ito H. et al. Terahertz-wave generation from quasi-phase-matched GaP from 1.55 /Ш1 pumping // Appl. Phys. Lett. 2006. T. 88. C. 71 118.
  73. Vodopyanov K.L., Fejer M.M., Yu X. et al. Terahertz wave generation in quasi-phase-matched GaAs // Appl. Phys. Lett. 2006. T. 89. C. 141 119.
  74. Wang T.D., Lin S.T., Lin Y.Y. et al. Forward and backward Terahertz-wave difference-frequency generations from periodically poled lithium niobate // Optics Express. 2008. T. 16, № 9. C. 6471−6478.
  75. Petersen E.B., Shi W., Chavez-Pirson A. et al. Efficient parametric terahertz generation in quasi-phase-matched GaP through cavity enhanced difference-frequency generation // Appl. Phys. Lett. 2011. T. 98. C. 121 119.
  76. Schaar J.E., Pelc J.S., Vodopyanov K.L., Fejer M.M. Near-degenerate doubly resonant synchronously pumped OPO for intracavity THz generation // Proc. of SPIE. 2008. T. 6875. С. 68750B.
  77. Thilmann N., Jacobsson В., Canalias C. et al. A narrowband optical parametric oscillator tunable over 6.7 THz trough degeneracy with a transversely-chirped volume Bragg // Appl. Phys. B. 2011. T. 105, № 2.
  78. Г. Х., Пенин A.H., Тучак A.H. Генерация и детектирование излучения терагерцового диапазона с помощью периодически поляризовапных кристаллов // Оптика и спектроскопия. 2009. Т. 107, № 4. С. 553−560.
  79. Bodrov S.B., Bakunov I.M., Hangyo М. Efficient Cherenkov emission of broadband terahertz radiation from an ultrashort laser pulse in sandwich structure //J. Appl. Phys. 2008. T. 104. C. 93 105.
  80. Shuraev A.V., Nazarov M.M., Shkurinov A.P., Chirkin A.S. Cerenkov radiation exited by an ultrashort pulse with oblique amplitude front // Ra-dioph. Quantum. Electron. 2007. T. 50, № 10. C. 922−928.
  81. Bakunov I.M., Bodrov S.B., Mashkovich E.A. Terahertz generation with tilted-front laser pulses: dynamic theory for low-absorbing crystals //J. Opt. Soc. Am. B. 2011. T. 28, № 7. C. 1724−1734.
  82. Kitaeva G.Kh. Frequency conversion in aperiodic quasi-phase-matched structures // Phys. Rev. A. 2007. T. 76. C. 43 841.
  83. Guo Q., Kume Y., Fukuhara Y. et al. Observation of ultra-broadband terahertz emission from ZnTe films grown by metaloganic vapor epitaxy // Solid State Commun. 2007. T. 141. C. 188−191.
  84. McLaughlin C.V., Hayden L.M., Polishak B. et al. Wideband 15 THz response using organic electro-optic polymer emitter-sensor pairs at telecommunication wavelength // Appl. Phys. Lett. 2010. T. 92. C. 151 107.
  85. Kubler C., Huber R., Leitenstorfer A. Ultrabroadband terahertz pulses: generation and field-resolved detection // Semicond. Sci. Technol. 2005. T. 20. C. S128-S133.
  86. Г. Д., Новиков А. А., Чиркин А. С. Взаимодействие световых волн в активно-нелинейных и нелинейных кристаллах с регулярной доменной структурой // Письма в ЖЭТФ 2003. Т. 78. С. 45−58.
  87. Liu W.M., Tuchak A.N., Yan Y.H. et al. Characterization of domain structure of periodically poled Mg: LiNbOz through multifrequency terahertz generation // Optics Letters. 2009. T. 34, № 13. C. 2027.
  88. Ma G.H., Tang S.H., Kitaeva G.Kh., Naumova I.I. Terahertz generation in Czochralski-grown periodically poled Mg: Y: LiNbO% by optical rectification // J. Opt. Soc. Am. B. 2006. T. 23, № 1. C. 81−89.
  89. Evlanova N.F., Naumova I.I., Chaplina Т.О. et al. Periodically poled Y: LiNbOs single crystal: impurity distribution and domain wall location // Journal of Crystal Growth. 2001. T. 223. C. 156−160.
  90. Evlanova N.F., Naumova I.I., Blokhin S.A. et al. Grown periodically poled lithium niobate crystal: period stabilization //J. Optoelectronics and advanced materials. 2003. T. 5, № 1. C. 127−130.
  91. Frenandes L.O.T., Kaufmann P., Marcon R. et al. Photometry of THz radiation using Golay cell detector // General Assembly and Scientific Symposium, 2011 URSI. 2011. C. 1−4.
  92. Knaufmann P., Marcon R., Kudaka A.S. et al. Uncooled Detectors of Continuum Terahertz Radiation //J. Microwaves, Optoelectronics and Electromagnetic Applications. 2011. T. 10, № 1. C. 288−295.
  93. Yang J., Gong X., Zhang Y., Jin L. Research of an infrared pyroelectric sensor based THz detector and its application in CW THz imaging // Proc. of SPIE. T. 7385. C. 738 521.
  94. Richards P.L. Bolometers for infrared and millimeter waves //J. Appl. Phys. 1994. T. 76, № 1. C. 1−24.
  95. Gildemeister J.M., Lee Adrian T., Richards P.L. Monolithic arrays of absorber-coupled voltage-biased superconducting bolometers // Appl. Phys. Lett. 2000. T. 77, № 24. C. 4040−4042.
  96. Ito H., Nakajima F., Ohno T. et al. InP-based planar-antenna-integrated Schottky-barrier diode for millimeter- and sub-millimeter-wave detection // Jpn. J. Appl. Phys. 2008. T. 47. C. 6256−6261.
  97. Matsuo H., Nagata H., Mori Y. et al. Performance of SIS photon detectors for superconductive imaging submillimeter-wave camera (SISCAM) // Proc. of SPIE. 2006. T. 6275, № 62 754.
  98. Sizov F. THz radiation sensors // Opto-Electronics Review. 2010. T. 18, № 1. C. 10−36.
  99. Hussain A., Andrews S.R. Ultrabroadband polarization analisis of terahertz pulses // Optics Express. 2008. T. 16, № 10. C. 7251−7257.
  100. Cai Y., Brener I., Lopata J. et al. Coherent terahertz radiation detection: Direct comparison between free-space electro-optic sampling and antenna detection // Appl. Phys. Lett. 1998. T. 73, № 4. C. 444−446.
  101. Kono Shunsuke, Tani Masahiko, Sakai Kiyomi. Ultrabroadband photocon-ductive detection: Comparison with free-space electro-optic sampling // Appl. Phys. Lett. 2001. T. 79, № 7. C. 898−890.
  102. Chen Q., Zhang Xi-Cheng. Polarization modulation in optoelectronic generation and detection of terahertz beams // Appl. Phys. Lett. 1999. T. 74, № 23. C. 3435−3437.
  103. Wu Q., Zhang X.-C. Ultrafast electro-optic field sensors // Appl. Phys. Lett. 1996. T. 68, № 12. C. 1604−1606.
  104. Wu Q., Zhang X.-C. Free-space electro-optics sampling of mid-infrared pulses // Appl. Phys. Lett. 1997. T. 71, № 10. C. 1285−1287.
  105. Darmo J., Marti M., Unterrainer K. Quasi phase-matched terahertz detector // Electronics Letters. 2010. T. 46, № 11.
  106. Riordan J.A., Sun F.G., Lu Z.G., Zhang X.C. Free-space transien magneto-optic sampling // Appl. Phys. Lett. 1997. T. 71, № 11. C. 1452−1454.
  107. Riordan J.A., Zhang X.C. Sampling of free-space magnetic pulses // Optical and Quantum Electronics. 2000. T. 32. C. 489−502.
  108. Schneider A., Biaggio I., Gunter P. Terahertz-induced lensing and its use for the detection of terahertz pulses in birefringent crystal // Appl. Phys. Lett. 2004. T. 84, № 13. C. 2229−2231.
  109. Dai Jianming, Xie Xu, Zhang X.-C. Detection of Broadband Terahertz Waves with a Laser-Induced Plasma in Gases // Phys. Rev. Lett. 2006. T. 97. C. 103 903.
  110. Lu Xiaofei, Karpowicz Nicholas, Zhang X.-C. Broadband terahertz detection with selected gases //J. Opt. Soc. Am. B. 2009. T. 26, № 9. C. A66-A73.
  111. Chen Jian, Han Pengyu, Zhang X.-C. Terahertz-field-induced second-harmonic generation in beta barium borate crystal and its application in terahertz detection // Appl. Phys. Lett. 2009. T. 95. C. 11 118.
  112. Liu Jingle, Dai Jianming, Chin See Leang, Zhang X.-C. Broadband terahertz wave remote sensing using coherent manipulation of fluorescence from asymmetrically ionized gases // Nature Photonics. 2010. T. 4. C. 627−631.
  113. Jiang C.Y., Liu J.S., Sun B. et al. Time-dependent theoretical model for terahertz wave detector using a parametric process // Optics Express. 2010. T. 18, № 17. C. 18 180−18 189.
  114. Jiang C.Y., Liu J.S., Sun B. et al. Characteristics of highly sensitive terahertz wave detector based on lithium niobate //J. Modern Optics. 2010. T. 57, № 21. C. 1−7.
  115. Khan M. Jamal, Chen Jerry C., Liau Zong-Long. Ultra-sensitive, room-temperature THz detection based on parametric upconversion by using a pulsed 1550 nm optical source // Proc. of SPIE. 2011. T. 7917, № 791 711.
  116. Gallot G., Grischkowsky D. Electro-optic detection of terahertz radiation //J. Opt. Soc. Am. B. 1999. T. 16, № 8. C. 1204−1212.
  117. Jiang Zhiping, Sun F.G., Chen Q., Zhang X.-C. Electro-optic sampling near zero optical transmission point // Appl. Phys. Lett. 1999. T. 74, № 9. C. 1191−1193.
  118. Li Yuelin. Electro-optical sampling at near-zero optical bias // Appl. Phys. Lett. 2006. T. 88. C. 251 108.
  119. Han P.Y., Tani M., Usami M. et al. A direct comparison between terahertz time-domain spectroscopy and far-infrared Fourier transform spectroscopy // J. Appl. Phys. 2001. T. 89, № 4. C. 2357−2359.
  120. Parker T.J. Fourier Transform Spectroscopy of Solids at Terahertz Frequencies // Terahertz Science and Technology. 2009. T. 2, № 3. C. 75−89.
  121. Hindle F., Mouret G., Eliet S. et al. Widely tunable THz synthesizer // Appl. Phys. B. 2011. T. 19, № 5. C. 4428−4437.
  122. Kovalev S.P., Kitaeva G.Kh., Ilyin N.A. et al. Nonlinear Optical Detection of Terahertz-Frequency Radiation in Crystals with Periodic Domain Structure // Moscow University Physics Bulletin. 2011. T. 66, № 1. C. 12−18.
  123. Schiwon Robert, Schwaab Gerhald, Brundermann Erik, Havenith Martina. Terahertz cavity-enhanced attenuated total reflection spectroscopy // Appl. Phys. Lett. 2005. T. 86. C. 201 116.
  124. Yada Hiroyuki, Nagai Masaya, Tanaka Koichiro. The intermolecular stretching vibration mode in water isotopes investigated with broadband terahertz time-domain spectroscopy // Chem. Phys. Lett. 2009. T. 473. C. 279−283.
  125. Klyshko D.N. Coherent photon decay in a nonlinear medium // JETP Letters. 490−492. T. 6, № 1.
  126. С.А., Фадеев В. В., Хохлов Р. В., Чунаев О. Н. Квантовые шумы в параметрических усилителях света // Письма ЖЭТФ. 1967. Т. 6, № 4. С. 575−578.
  127. Harris S.E., Oshman М.К., Byer R.L. Observation of Tunable Optical Parametric Fluorescence // Phys. Rev. Lett. 1967. T. 18, № 18. C. 732−734.
  128. Magde Douglas, Mahr Herbert. Study in ammonium dihydrogen phosphate of spontaneous parametric interaction tunable from 4400 to 16 000 A // Phys. Rev. Lett. 1967. T. 18, № 21. C. 905−907.
  129. А.В., Клышко Д. Н. Интерференция света и теорема Белла // Успехи Физических Наук. 1993. Т. 163, № 8. С. 1−45.
  130. Д.Н. Парадокс Эйнштейна-Подольскогго-Розена для наблюдаемых Энергия-Время // Успехи Физических Наук. 1989. Т. 158, № 2. С. 327−341.
  131. Chirkin A.S. Entangled and squeezed photon states at consecutive and simultaneous quasi-phase-matched wave interactions //J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 2002. T. 4. C. 361.
  132. Kitaeva G.Kh., Kovalev S.P., Kuznetsov K.A. Biphoton wave packets generated in aperiodically poled crystals // International Journal of Quantum Information. 2009. T. 7. C. 63−69.
  133. Rarity J.G., Tapster P.R., Jakeman E. Observation of sub-poissonian light in parametric downconversion // Optics Communication. 1987. T. 62, № 3. C. 201−206.
  134. Ou Z.Y., Mandel L. Further Evidence of Nonclassical Behavior in Optical Interference // Phys. Rev. Lett. 1989. T. 62, № 25. C. 2941−2944.
  135. Ekert Artur K., Rarity John G., Tapster Paul R., Palma G. Massimo. Practical Quantum Cryptography Based on Two-Photon Interferometry // Phys. Rev. Lett. 1992. T. 69, № 9. C. 1293−1295.
  136. Kitaeva G.Kh., Naumova I.I., Mikhailovsky A.A. et al. Visible and infrared dispersion of the refractive indices in periodically poled and single domain Nd • Mg: LiNbOz crystals // Appl. Phys. B. 1998. T. 66. C. 201−2-5.
  137. Kitaeva G.Kh., Tishkova V.V., Penin A.N. Characterization of nonlinear optical superlattices by means of w-k spectroscopy //J. Raman Spectrosc. 2005. T. 36. C. 116−122.
  138. Kitaeva G.Kh., Penin A.N. Diagnostics of the inhomogeneous distribution of the quadratic optical susceptibility over parametric scattering spectra // Quantum Electronics. 2004. T. 34, № 7. C. 597−611.
  139. Д.Н. Фотоны и нелинейная оптика. -М., 1980.
  140. А.В. Интерференция бифотонных полей // Диссертация на соискание учёной степени канд. физ.-мат. наук. -М., 2000.
  141. Diche R.H. Coherence in spontaneous radiation processes // Phys. Rev. 1954. T. 93, № 1. C. 99−100.
  142. Forrester A.T., Gudmundsen R.A., Johnson F.O. Photoelectric mixing of incoherent light // Phys. Rev. 1955. T. 99, № 6. C. 1691−1700.
  143. Zou X.Y., Wang L.J., Mandel L. Induced coherence and indistinguishabili-ty in optical interference // Phys. Rev. Lett. 1991. T. 67, № 3. C. 318−321.
  144. Kitaeva G.Kh., Kuznetsov K.A., Naumova I.I., Penin A.N. Influence of structural defects on the optical properties of Mg: LiNbOz single crystals // Quantum Electronics. 2000. T. 30, № 8. C. 726−732.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!