Генерация перестраиваемого мощного малопериодного терагерцового излучения в органических кристаллах при накачке мультигигаваттными чирпированными лазерными импульсами ближнего ИК диапазона на длине волны 1.24 мкм

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе показана возможность управления спектром мощного малопериодного терагерцового излучения, генерируемого в органическом кристалле DAST, путем чирпирования излучения накачки, в качестве которого использовалось фемтосекундное лазерное излучение системы на кристалле хромфорстерита с длиной волны 1.24 мкм. Установлено, что увеличение линейного чирпа генерирующего излучения приводит к обужению спектра терагерцового излучения и его смещению в низкочастотную область. Проведенное моделирование процесса генерации терагерцового излучения в рамках модели трехволнового смешения показывает, что в основе данного эффекта лежит изменение ширины фазового синхронизма вырожденного процесса генерации разностной частоты терагерцового диапазона. Также проведен сравнительный анализ спектров терагерцового излучения, генерируемого в органических кристаллах DAST, DSTMS, OH1 и BNA, свидетельствующий о возможности более грубого управления спектрально-временными свойствами терагерцового излучения путем выбора требуемого кристалла. Продемонстрированный подход к управлению спектром терагерцового излучения путем чирпирования импульса накачки закладывает основу для проведения спектроскопических исследований с использованием мощного терагерцового излучения с управляемыми спектрально-временными свойствами.

Об авторах

Б. В Румянцев

МГУ имени М. В. Ломоносова

А. В Пушкин

МГУ имени М. В. Ломоносова

Д. З Сулейманова

МГУ имени М. В. Ломоносова

Н. А Жидовцев

МГУ имени М. В. Ломоносова

Ф. В Потемкин

МГУ имени М. В. Ломоносова

Email: potemkin@physics.msu.ru

Список литературы

  1. C. Vicario, A. V. Ovchinnikov, S. I. Ashitkov, M. B. Agranat, V. E. Fortov, and C. P. Hauri, Opt. Lett. 39(23), 6632 (2014).
  2. X. Ch. Zhang, A. Shkurinov, and Y. Zhang, Nat. Photonics 11(1), 16 (2017).
  3. Sh. Fleischer, Y. Zhou, R. W. Field, and K. A. Nelson, Phys. Rev. Lett. 107(16), 163603 (2011).
  4. D. Afanasiev, J. R. Hortensius, B. A. Ivanov, A. Sasani, E. Bousquet, Y. M. Blanter, R. V. Mikhaylovskiy, A. V. Kimel, and A. D. Caviglia, Nat. Mater. 20(5), 607 (2021).
  5. T. L. Cocker, V. Jelic, R. Hillenbrand, and F. A. Hegmann, Nat. Photonics 15(8), 558 (2021).
  6. M. Plankl, P. E. Faria Junior, F. Mooshammer, T. Siday, M. Zizlsperger, F. Sandner, F. Schiegl, S. Maier, M. A. Huber, M. Gmitra, J. Fabian, J. L. Boland, T. L. Cocker, and R. Huber, Nat. Photonics 15(8), 594 (2021).
  7. E. A. Nanni, W. R. Huang, K.-H. Hong, K. Ravi, A. Fallahi, G. Moriena, R. J. Dwayne Miller, and F. X. K¨artner, Nat.Commun. 6(1), 8486 (2015).
  8. H. Tang, L. Zhao, P. Zhu, X. Zou, J. Qi, Y. Cheng, J. Qiu, X. Hu, W. Song, D. Xiang, and J. Zhang, Phys. Rev. Lett. 127(7), 074801 (2021).
  9. I. V. Il'ina, D. S. Sitnikov, and M. B. Agranat, High Temperature 56, 789 (2018).
  10. O. V. Chefonov, A. V. Ovchinnikov, S. A. Romashevskiy, X. Chai, T. Ozaki, A. B. Savel'ev, M. B. Agranat, and V. E. Fortov, Opt. Lett. 42(23), 4889 (2017).
  11. V. Jelic, K. Iwaszczuk, P. H. Nguyen, Ch. Rathje, G. J. Hornig, H. M. Sharum, J. R. Ho man, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Nat. Phys. 13(6), 591 (2017).
  12. C. Vicario, M. Jazbinsek, A.V. Ovchinnikov, O. V. Chefonov, S. I. Ashitkov, M. B. Agranat, and C. P. Hauri, Opt. Express 23(4), 4573 (2015).
  13. M. Clerici, M. Peccianti, B. E. Schmidt, L. Caspani, M. Shalaby, M. Giguere, A. Lotti, A. Couairon, F. L'egar'e, T. Ozaki, D. Faccio, and R. Morandotti, Phys. Rev. Lett. 110(25), 253901 (2013).
  14. V. Y. Fedorov and S. Tzortzakis, Phys. Rev. A 97(6), 063842 (2018).
  15. K. Shibuya, K. Nawata, Y. Nakajima, Y. Fu, E. J. Takahashi, K. Midorikawa, T. Yasui, and H. Minamide, Appl. Phys. Express 14(9), 092004 (2021).
  16. C. Gollner, M. Shalaby, C. Brodeur, I. Astrauskas, R. Jutas, E. Constable, L. Bergen, A. Baltuˇska, and A. Pugˇzlys, APL Photonics 6(4), 046105 (2021).
  17. J. Li, R. Rana, L. Zhu, C. Liu, H. Schneider, and A. Pashkin, Opt. Express 29(14), 22494 (2021).
  18. T. Hattori and K. Takeuchi, Opt. Express 15(13), 8076 (2007).
  19. K. Ravi, W. R. Huang, S. Carbajo, X. Wu, and F. K¨artner, Opt. Express 22(17), 20239 (2014).
  20. A. Schneider, M. Neis, M. Stillhart, B.Ruiz, R. U. A. Khan, and P. Gu¨nter, JOSA B 23(9), 1822 (2006).
  21. Ch. Bosshard, R. Spreiter, L. Degiorgi, and P. Gu¨nter, Phys. Rev. B 66(20), 205107 (2002).
  22. P. D. Cunningham and L. M. Hayden, Opt. Express 18(23), 23620 (2010).
  23. M. Stillhart, A. Schneider, and P. Gu¨nter, JOSA B 25(11), 1914 (2008).
  24. E. A. Migal, D. Z. Suleimanova, and F. V. Potemkin, Quantum Electron. 51(7), 601 (2021).
  25. H. Zhao, Y. Tan, T. Wu, G. Steinfeld, Y. Zhang, C. Zhang, L. Zhang, and M. Shalaby, Appl. Phys. Lett. 114(24), 241101 (2019).
  26. J. M. Khosro an and B. A. Garetz, Appl. Opt. 22(21), 3406 (1983).
  27. E. A. Migal, F. V. Potemkin, and V. M. Gordienko, Laser Phys. Lett. 16(4), 045401 (2019).
  28. E. A. Migal, S. Yu. Stremoukhov, and F. V. Potemkin, Phys. Rev. A 101(2), 021401 (2020).
  29. E. Migal, A. Pushkin, N. Minaev, B. Bravy, and F. Potemkin, Opt. Lett. 47(4), 985 (2022).
  30. B. V.Rumiantsev, K. E. Mikheev, A. V. Pushkin, E. A. Migal, S. Yu. Stremoukhov, and F. V. Potemkin, JETP Lett. 115(7), 390 (2022).
  31. B. V.Rumiantsev, A. V. Pushkin, K E. Mikheev, and F. V. Potemkin, JETP Lett. 116(10), 683 (2022).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах