Новосибирск. 2 сентября. ИНТЕРФАКС - Сотрудник Института автоматики и электрометрии СО РАН усовершенствовал оптический стенд для сверхширокополосной терагерцевой спектроскопии, сообщает издание СО РАН "Наука в Сибири".
"Установка представляет собой схему, преобразующую инфракрасное и видимое лазерное излучение в терагерцевое. Этот инструмент позволяет изучать оптические свойства различных сред, включая металлы, полупроводники, диэлектрики и даже биологические объекты", - говорится в сообщении.
Отмечается, что существует множество методов генерации терагерцевого излучения, в частности нелинейное преобразование частот ультракороткого лазерного импульса, целью новосибирских исследователей была разработка оптического стенда, обеспечивающего возможность получения сверхширокополосного терагерцевого излучения.
"Фемтосекундный лазер - ключевой элемент установки, называемой импульсным терагерцевым спектрометром. Излучение такого лазера направляется в генератор (фотопроводящая антенна, нелинейный кристалл, полупроводник и другие) и преобразуется в ТГц-излучение. Причем ширина спектра ТГц-излучения напрямую связана с шириной спектра лазерного излучения (обратно пропорциональна его длительности)", - приводятся в сообщении слова разработчика установки, инженера-программиста лаборатории терагерцевой фотоники Дениса Грибанова.
По его словам, в лаборатории уже есть опыт создания подобных устройств, однако в данной работе исследовалась возможность адаптации привычной в лаборатории схемы ТГц-спектрометра для титан-сапфирового лазера со спектрально ограниченной длительностью менее 20 фемтосекунд с целью увеличения ширины спектра генерируемого ТГц-излучения.
"Модернизация потребовала от нас ряда определенных конструкторских решений, в частности мы старались минимизировать количество оптических элементов, работающих на пропускание, которые соответственно увеличивают длительность лазерных импульсов", - отметил ученый.
Усовершенствованный стенд позволит провести ряд исследований, направленных на поиск и определение наиболее эффективных генераторов и детекторов терагерцевого излучения (преобразователей лазерного излучения), которые позволят достичь максимального динамического и спектрального диапазона для проведения спектроскопических исследований. Далее будет возможно изучение различных сред, например, двумерных материалов, таких как графен и графеноподобные структуры, топологические изоляторы и иные полупроводниковые и сегнетоэлектрические пленки и структуры, востребованные в области микро- и оптоэлектроники.
Кроме того, существует широкое направление в исследовании биологических объектов, в том числе для решения задачи ранней диагностики различных заболеваний, включая онкологические.
Спектр частот терагерцевого излучения расположен между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами, проникает через многие материалы, кроме металлов. В отличие от рентгеновского излучения не является ионизирующим.