ГлавнаяУниверситет ИТМО
2019-05-29
В Международном институте Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО впервые в мире измерили нелинейности в терагерцовом диапазоне частот.
  Ученые лаборатории Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО впервые в мире смогли напрямую измерить нелинейный показатель преломления вещества в терагерцовом диапазоне. Результаты экспериментов сопоставили с ранее проведенными теоретическими расчетами, чтобы подтвердить наличие нелинейных эффектов. Данные, полученные таким способом, можно использовать для управления светом, а также в фундаментальных и биомедицинских исследованиях. Результаты опубликованы в апрельском номере  Optics Express.
  За последние 40 лет терагерцовое изучение нашло широкое применение для систем контроля качества и обеспечения безопасности, определения веществ, а также для различных биомедицинских исследований. Но высокомощные источники излучения в этом диапазоне появились не так давно. При этом мощное излучение изменяет показатель преломления среды и влияет на то, как она пропускает излучение других диапазонов. Исследователи называют такие эффекты нелинейностями и изучают их, чтобы создавать устройства для управления светом.
  Ученые лаборатории Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий Международного института Фотоники и оптоинформатики впервые в мире смогли напрямую измерить нелинейный показатель преломления вещества в терагерцовом диапазоне. Для этого они адаптировали ранее известный метод Z-сканирования. С его помощью ученые получили экспериментальные данные о том, как высокомощное излучение изменяет показатель преломления исследуемого образца. Затем провели численное моделирование эксперимента и сравнили результаты: они оказались схожими.
Мария Жукова
  «Мы впервые смогли достоверно убедиться, что терагерцовое излучение вызывает сильную нелинейность в среде. Пока мы провели измерения только для воды, но планируем расширить диапазон сред, в которых будем проводить экспериментальные и теоретические исследования такого рода. Полученные данные пригодятся при создании устройств управления светом, а также в фундаментальных и биомедицинских исследованиях», – комментирует Мария Жукова, аспирант 3-го года обучения факультета Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО, сотрудник Лаборатории Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий.


Максим Мельник
  «Наша лаборатория давно занимается разработкой высокоэффективных источников излучения терагерцового диапазона, и мы уже добились в этом определенных успехов. Но прежде чем углубляться в физику излучения, мы решили описать нелинейности, которые оно вызывает. Тем более, что экспериментальная база с редким и дорогостоящим оборудованием лаборатории Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий это позволяет. Мы смогли подобрать и адаптировать метод измерения нелинейности, чтобы максимально эффективно его использовать»,
– добавляет коллега Марии Максим Мельник, аспирант 4-го года обучения факультета Фотоники и оптоинформатики.
Статья: High Kerr nonlinearity of water in THz spectral range. Anton Tcypkin, Maksim Melnik, Maria Zhukova et al. Optics Express. April 1, 2019
 
 

ITMO.NEWS, Анастасия Комарова
Design by Anton Alfimov         Powered by MagicTeam