HU231075B1 - Eljárás terahertzes sugárzás keltésére, valamint terahertzes sugárforrás - Google Patents
Eljárás terahertzes sugárzás keltésére, valamint terahertzes sugárforrás Download PDFInfo
- Publication number
- HU231075B1 HU231075B1 HU1500448A HUP1500448A HU231075B1 HU 231075 B1 HU231075 B1 HU 231075B1 HU 1500448 A HU1500448 A HU 1500448A HU P1500448 A HUP1500448 A HU P1500448A HU 231075 B1 HU231075 B1 HU 231075B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- pulse
- optical
- optical element
- pump
- pumping
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 68
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 145
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 52
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 39
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 38
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 16
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 241001239379 Calophysus macropterus Species 0.000 description 1
- 206010011469 Crying Diseases 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910007709 ZnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- IBXOPEGTOZQGQO-UHFFFAOYSA-N [Li].[Nb] Chemical group [Li].[Nb] IBXOPEGTOZQGQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002964 excitative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
- G02F1/3544—Particular phase matching techniques
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/3501—Constructional details or arrangements of non-linear optical devices, e.g. shape of non-linear crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
- G02F1/3534—Three-wave interaction, e.g. sum-difference frequency generation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
- G02F1/3551—Crystals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/3501—Constructional details or arrangements of non-linear optical devices, e.g. shape of non-linear crystals
- G02F1/3503—Structural association of optical elements, e.g. lenses, with the non-linear optical device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/20—LiNbO3, LiTaO3
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/13—Function characteristic involving THZ radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
Kijárás terahertzes sugárzás keltésére, valamint terahertzes
I SUGÁRFORRÁS
A jelen találmány terahertzes (Tlfe-es) sugárzás keltésére szolgáié eljáráshoz, valamim THz-es sugárforráshoz kapcsolódik. Speciálisan, a jelen találmány tárgya nemlineá5 ris optikai közegben optikai egyenirányítás útján történő THz-es sugárzáskeltés megvalósítására szolgáló eljárás és elrendezés (maga a sugárforrás). Közelebbről tekintve, a jelen találmány döntött irnpulzusfrontú nagyenergiájú THz-es- sugárforrásra, valamint egy a döntött impulzusfrontú technikán alapuló nagyenergiájú THz-es sugárzáskeltő eljárásra irányul.
Napjainkban fokozatosan előtérbe kerül a nagyenergiájú és nagy térerősségé (speciálisan mindössze néhány optikai ciklusból álló) THz-es impulzusok felhasználása és így előállítása, különösen az orvosi, a biztonságtechnikai, a nemlineáris spektroszkópia, a részecskemanipuláoió, valamint sok más alkalmazás területén. Itt és a továbbiakban a,,THzes sugárzás” megjelölés alatt a távoli infravörös tartományba eső, fő színképtartománya te15 kíntetében a 0,1 -1'0 THz frekveaciatartományba eső optikai sugárzást ériünk.
Pikoszekundum (ps) hosszúságú THz-es impulzusok keltésére igen haíékmiy módszernek tekinthető femtoszekundum (is) hosszú lézerimpulzusok nemlineáris közegben (pt. nemlineáris optikai tulajdonságokkal rendelkező kristályokban) megvalósításra kerülő optikai egyeníráiiyítása. Jellemzően, néhány száz fs impnlzushosszúságú látható, illetve köze20 li infravörös tartományba eső pumpáló impulzusókkal ultrarövid (vagyis néhány ps höszszúságú) THz-es impulzusok kelthetök. Amint az köztudott, a nemlineáris folyamatok lejátszódásához jó! meghatározott fázisillesztési feltételek teljesülése szükséges, ami jelen esetben ún, sebességillesztést jelent: a pumpáló impulzus vp;es csoportsebessége meg kei! egyezzék a keltett THz-es impulzus vm?.;f fázissebességével. Amennyiben ezen sebességek 25 a nemlineáris optikai tulajdonságú közegben egymáshoz közei esnek, vagyis a nemlineáris közeg pumpálás frekvenciájához tartozó esoport-törésnmtatója nem túlzottan nagy mértékben tér el a ΓΗζ-es tariomáuybeíi fázis-törésmutatótól, ezen követelmény - amint az a területen járatós szakember előtt ismeretes ···· viszonylag egyszerűen kielégíthető. A THz-es sugárzáskeltés hatásfokát ugyanakkor döntő mértékben befolyásolja a nemlineáris közeg 30 másodrendű nemlineáris optikai együtthatója. Vannak anyagok melyek esetében a nemű
SZTNH-Í 00041386 neáris optikai együttható előnyösen nagy, de a fent .említett törésmutató-különbség nagy értéke miatt a sebességillesztett THz-es sugárzáskeltés megoldhatatlan műszaki feladatot jelent. Ilyen például a kimagaslóan nagy optikai nemlinearitással bíró lítium-niobáí, LiNbCfr (LN), ahol az említett törésmaíatók hányadosa nagyobb, mint kettő.
Ilyen esetekben alkalmazható előnyösen az. ún. döntött impulzusfrontú technika (1.
Hebling J< ét al. k mota/iíng by pnrse frw tikbig far bírge-arca TLk-piilee generation” c. tudományos közleményét [Optics Express, 2002. évfolyam 10. kötet 21. szám, 1161-1166. oldalak]). Ennek alapja az, hogy a THz-es sugárzás keltése olyan fenyimpulzussal történik, melyben az hnpulzusfront (íntenzitásfront) a hullámfronttal (fázis1Ö front) kívánt mértékű (y) szöget zár be. Mivel a keletkező THz-es nyaláb a döntött impulzusfrtmtra. merőlegesen terjed, a fázisillesztési feltétel értelmében ilyen esetben a pumpálás csoportsebesség-vektorának a THz-es sugárzás terjedési irányára eső vetűlete kell megegyezzék, a THz-es .nyaláb fázissebességével, vagyis a ·« C<W) ::: fr/,/
Összefüggésnek kell teljesülnie.
A döntött impulzusfrontó technika egyik elterjedten alkahnazott gyakorlati megvalósításánál a pumpafbrrás nyalábjának impulzusfront-dőlését a nyaláb (rendszerint reflexiós) optikai ráesőn megvalósított, diffrakciójával biztosítják. A dilfraktált nyalábot ezután egy optikai lencsén vagy teleszkópon (azaz leképező optikán) át közvetlenül a THz-es su20 gárzás keltésére szolgáló nemlineáris kristályba (például LN-ba) juttatják olyan módon, hogy .az optikai rács felületéit jelentkező nyalábfblt képét a lencsével vagy teleszkóppal leképezik a kristályba, ahol a nemlineáris folyamatok eredményeként létrejön a kívánt THzes sugárzás. A pumpáló nyalábot többnyire/célszerűen merőlegesen ejtik a kristály belépősíkjára, így ahhoz, hogy a .reflexiós veszteségek minimalizálása érdekében a THz-es nyaláb 25 a kristályból merőlegesen lépjen ki, a kristály kilépösíkjának és bel épősik jának .egymással y szöget kell bezárnia, azaz, az optikai közeg lényegében egy optikai prizmát képez. A y szög nagysága anyagfüggő, így az alkalmazni szándékozott kristály ismeretében annak értéke egyértelműen meghatározott. Speciálisan, LN esetében y 63ö.
THz-es sugárzás keltésére a döntött impulzusfrontu technika napjainkra lényegében 30 rutin eljárássá vált, kvázi egyciklüsű. THz-es impulzusok energiája tekintetében LN kristályt használva ezen módszerrel az elmúlt évtizedben kb. hét nagyságrendnyi növekedést
- 3 sikerült elérni. A difTrakciós elemmel történő impidzusfroni-ddni^st, illetve a bontóelem után elhelyezett leképező optikán történő transzformációt számos szaldrodalmi publikáció tárgyalja, a teljesség igénye nélkül említhetjük pl. H. Hirori et ak ,,ó7ng/e-pyc/e terahertz, pulses with amplitudes exceeding 1 M¥/em generated by optical rectification in LiNbO(3fi 5 c. munkáját [1» Applied Physics Letters, 2011. évfolyam- 98. kötet 9. szám,. 3- oldal], amely nemlineáris optikai- közegként LN kristályt alkalmaz, vagy F. Blanchard et al. ^Terahertz pulse generation from bulk GaAs by a. tilied^ulsefirunt excitation- at 1.8 pm c, közleményét [1. Applied Physics Letters 2014, évfolyam 105. kötet, 241.106. oldal], amely nemlineáris optikai közegként plánparallel szerkezetű gallium-arzenid (GaAs). kristályt használ.
Döntött impulznsfrontú technikával, történő THz-es sugárzáskeltésre alkalmas módszert ismertet továbbá az EP-2,354,84.1 Öl sz. európai szabadalom, amely optikai egyenirányításon alapuló, döntött impulzusfrontú pumpáló- impulzussal megvalósított, THz-es sugárzás keltésére szolgáló eljárást és. eszközt tárgyai, ahol a gerjesztő impulzust transzmissziós vagy reflexiós optikai rácsra bocsátják, amelyen az diffraktálódik és Így impulzusfroníja 13 dőlést szenved, majd az. impulzust ezt követően leképező optikai rendszerrel arra alkalmas nemlineáris kristályba., például LN kristályba képezik le.
A leképező optikát tartalmazó döntött ímpulzusírontú THz-es gerjesztő elrendezések esetén a leképező optika leképezési hibái (pl. a különféle típusú aberrációk) a nemlineáris közegben a pumpáló impulzusok torzulását, nevezetesen- lokális impulzushossz20 kiszélesedést eredményeznek, amely hatás az optikai tengelytől mért távolsággal egyre nő. Mivel a THz-es sugárzáskeltés hatásfokát meghatározó egyik fontos tényező a pumpáló impulzus impulzushossza, ezen leképezési hibák jelentős mértékű hatásfokcsökkenést eredményeznek. Az anyagok véges optikai roncsolási küszöbe miatt, a pumpáló energia növelése szükségszerűen a. nyalábkeresztmetszet növelését vonja maga után. Ugyanakkor a 25 nagy keresztmetszetű (vagyis széles) pumpáló nyalábok esetén az említett impulzushossz·' kiszélesedés a THz-es sugárzáskeltés hatásfokának jelentős csökkenését eredményezi.
Vagyis a leképező optika az ilyet tartalmazó döntött impulzusfrontü THz-es gerjesztő elrendezések szempontjából hátrányt jelent, mivel nagy pumpáló energiákon a THzes sugárzáskeltés hatásfokát lerontja, és. így jelentősen korlátozza a nagyenergiás THz-es 30 sugárzáskeltés döntött impulzusfrontú technikával történő megvalósíthatóságát, illetve az így kelthető THz-es sugárzások esetében elérhető energiát.
- 4 --Az elmúlt években számos tanulmány tárgyát képezte a döntött impulzusfrontú technika lényegi részét képező leképező optika vizsgálata is. Például, J. Falöp el al.„Design of high-energy terahertz sources bused on optical rectification” c. tudományos munkája [1, Optics Express, 2010. évfolyam 18. kötet 12. szám, 12311-12327. oldalak] olyan 5 THz-es sugárzáskellő elrendezést tárgyal, amely egy optikai rács (mini spektrális bontóelem) és egy speciális leképező optika (egy gyűjtőlencse) kombinációján alapul. Az elrendezés lényege, hogy á ΊΉζ-es sugárzás keltéséhez szükséges pumpáló impulzusnak a nemlineáris optikai közegbe történő becsatoláshoz szükséges sebességillesztési feltételt kielégítő impulzusfront-dőlését a pumpáló impulzus terjedési útjában, azaz a .fényűtban, a leképe10 ző optika előtt elhelyezett optikai rácson egyetlen lépésben hozzák létre.
A tekintett tudományos publikáció emellett részletes útmutatót ad a lencsével megvalósított optikai leképező elrendezés optimális összeállítására. Eszerint a Tl lz-es sugárzáskeltés hatékonysága érdekében (í) az ímpulzusfront-dölés a kristályban a sebességi llesztési feltétel által meghatározott mértékű kell legyen (ez például LN esetében kb. 6.3°), és IS (ii) a leképezési hibáknak a THz-es sugárzáskeltés hatásfokára gyakorolt hatása minimalizálása érdekében biztosítani kell, hogy á nemlineáris optikai közegben a döntött impulzusfront mentén a pumpálás impulzushossza a transzformáció limitált értékhez a lehető legközelebb essen. Ennek teljesülése érdekében az optikai ráesőn jelentkező nyalábfolt kristályban létrejövő képének érintenie kell a döntött impulzusfrontú felületet az optikai tengely 20 mentén.
A leképező optika sajátjának tekinthető leképezési hibák, és így a leképező optika alkalmazása jelentette hátrányokat mindazonáltal ezen munka sem tudta teljes mértékben kiküszöbölni.
A leképező optikái tartalmazó döntött impulzusfrontú THz-es gerjesztő elrendezés 25 sek mellett THz-es sugárzáskeltésre napjainkban elterjedten alkalmazzák még az űn. kontaktrácsos elrendezéseket (l. Pálfelvi L. et al. ..Novel setups for extremely high power single-cycle terahertz pulse generation by optical rectification” c. tudományos közleményét [Applied Physics Leiters, 2008. évfolyam 92. kötet l, szám, 171107-171109. oldalak]) is. Ezek jellegzetessége, hogy a pumpáló nyaláb impulzusfront-dőlesét közvetlenül a 30 nemlineáris optikai közeg felületében (pl. marással) kialakított szögdíszperziói kiváltó tulajdonságú egyetlen optikai elemen, célszerűen egyetlen transzmissziós optikai rácson
... 5...
egyetlen lépésben kiváltóit diffrakcióval biztosítják. Az ehhez szükséges optikai rács periódusát (vagy kareolatsűrüségét) a nemlineáris kristály anyaga és a pumpa-forrás emissziós hullámhossza határozza meg. A kontaktrácsos elrendezésnél a pumpáló nyaláb méretét korlátozó elsődleges tényezőknek mindössze az anyag roncsolási küszöbe, illetve a kris5 tálynövesztés méretbeli korlátái számítónak, így ezen keretek között kifejezetten nagyenergiás (azaz széles nyalábbal történő) pumpálás valósítható meg.
Az elmúlt években a kontaktrácsos elrendezéssel történő ΤΉζ-es sugárzáskeliés szintén számos tudományos .publikációnak képezte tárgyát, így viszonylag szeleskörben foglalkoztak az alkalmas kontaktráesok optimális tervezésével, liléivé azok gyakorlati lö megvalósíthatóságával. A vizsgálatók eredményeként a kontaktrácsos elrendezés alkalmazását korlátozó további tényezők kerüllek napvilágra.
Például A. Nagashima et al. „Dexfen <?/
Fabricated in LiAbíf fór .High-Power 7'eraheríz-hmve űenerafion>f c. munkája |j, Japanese Journal of Applied Physics, 2010. évfolyam 49. kötet, 122504-1 oldal] és A. 15 Nagashima et al. „Ew/rnn.- Design of ^eemngu/ar Trammission Gruring.t Fabricated in LiFbŰjfbr High-Pawer Jeraherfö-Hfove C/etieratiari' c, közleménye [I. Japanese Journal of Applied Physics, 2012. évfolyam 51. kötet, 119201-1 oldal] kiterjedten foglalkoznak az 1..N kristály felületén kialakítható kontaktrács elméleti modellezésével. Bináris rácsproúlt alapul véve (I. 1. ábra) optimalizálták a kontaktrács diffrakciós hatásfokát a ráesállandó .20 (tf), a kitöltési tényező (/for.4:f, ahol m a profilszélesség), valamint a profilmélység (/?) függvényében. Arra a következtetésre jutottak, hogy egy levegő/LN kontaktráes szerkezetnél az optimális ráesállandó (4?:::0,42 pm, 2380/mm karcolatsürüség) mellett elérhető mindössze 20% mértékű diffrakciós hatásfok növeléshez a levegő/LN határfelületen segédanyagot, különösen ömlesztett kvarcot célszerű alkalmazni. Elméleti számításaik sze25 ríni a levegö/ömlesztett kvarc/LN kontaktrács struktúrával az optimális ráesállandó (¢6=-0,36 pm, 2777/mm kareolatsürüség) mellett 90%-os diffrakciós hatásfok érhető el. Mivel napjainkban a kvarc szuhmlkron méretű struktúrával rendelkező LM felületre történő felvitele nem megoldott, az elméletileg kapott szerkezet műszakilag/gyakorlatilág csak Igen nehezen valósítható meg. ha egyáltalán előállítható,
Ezen technikai problémára nyújt megoldást a levegő/LN kristály határfelületen történő törésmutató-illesztő folyadék (RIML) alkalmazása, amint azi Ollmann Z, et al.
... (,...
sign of a contact grating setup for mJ-energy Tlíz pulse generation by optical rectification” c, munkája [1. Applied Physics B, 2012, évfolyam 108, kötet 4. szám, 82.1826. oldalak] javasolja. Ezen publikáció számos lehetséges RÍME anyag esetében tárgyalja egy LH kristályba kontakrácsos elrendezésben megvalósítható be- és kicsatolás részleteit; 5 illetve a kristálybeli terjedés során, jelentkező diszperzió hatását is; speciálisan, pl. BK7 kódjelű üveggel ekvivalens törésmutatóval rendelkező R1ML anyag esetén 0,35 μιη nagyságú ráosáilandó (azaz 2874/mm karcélatsürőség) mellett elméletileg 98%-os diffrakciós hatásfok j óso I ható.
A nemlineáris optikai közegek, így speciálisan LN kristályok felületében történő 10 kontaktrács-kialakítással kapcsolatosan végzett vizsgálatok ugyanakkor azt mutatják, hogy a krístályfelületek csupán egy adott (anyagtól fiiggö) kareolatsörtíség-küszöbbel munkálhatok meg. Speciálisan, ha a rács karcolaisürúsége ezen küszöbértéket meghaladja,-az előállított rács profilja elmosódottá válik. Ez viszont azt eredményezi, hogy a rács diffrakciós hatásfoka a jellemző pumpáló nyaláb-hullámhosszak esetében az elméletileg jósolt értéktől a 15 gyakorlatban messze elmarad, mivel a rács diffrakciós hatásfoka a kialakított rácsprofil alakjára igen érzékeny. Vizsgálataink szerinti ezen küszöbérték pl. LN vagy LíTaÖ.? (lítium-tantalát) esetében 1030 nm-es pumpáló nyaláb hullámhossz mellett mintegy 2000/mm. Vagyis kísérleti eredményeink fényében a fentebb említett publikációkban ismertetett, ígéretes diffrakciós hatásfok elérését jósló 2500-3000 1/mm-es karcolatsürűséggel kialakítan20 dó ráesgeometriák a napjainkban rendelkezésre álló módszerekkel (pl. reaktív ionmaratás, litográfíás módszerek, ablácíós technikák, stb.) az elméletileg jósolt diffrakciós hatásfokkal a gyakorlatban nem megvalósíthatók.
Ennek megfelelően a kontaktrácson alapuló ΊΉζ-es sugárzáskéltő megoldások önmagákban nem elégségesek nagyenergiás THz-cs sugárzás keltésére, mivel jó minőségű 25 rácsprofil kialakítását megmunkálási nehézségek gátolják olyan esetekben, amikor nagy karcolatsúrüségű rács kialakítására lenne szükség.
Itt kívánjuk megemlíteni továbbá, hogy a leképező optikát tartalmazó döntött im~ pulzusfrontú ΊΉζ-es gerjesztő elrendezéseket és a kontaktrácson alapuló ΊΉζ-es gerjesztő elrendezéseket, mini egymástól független és egymással szemben alternatívát kínáló ger30 jesztési sémákat a szakirodalomban, kiterjedten vizsgálták és hasonlították össze. Speciálisan, M. Kunitski et al, „Optimization of single-cycle terahertz generation in LiNbOn for suh-50 Jfemtosecond pump pulses” c. munkája [1. Optics Express 2013. évfolyam 21. kötet 6. szám, 6826-6836. oldalak] címmel megjelent cikkükben a döntött impulzusfrontú pumpáló impulzussal történő I’Hz-es sugárzáskeltésre alkalmas, LN kristályon alapuló elrendezéseket hasonlítanak Össze. A cikkben optikai ráesőt és leképező optikát tartalmazó négy konvencionális (lencsés, lencseteleszkópos, tükrös, tükörtelcszkópos) összeállítást tárgyalnak, melyek hatékonyságát modellszámítások alapján hasonlítják össze egymással, valamint egy kontaktrácsos elrendezés hatékonyságával. Nagy részletességgel vizsgálják és ismertetik a különböző optikai leképezőrendszerek optikai hibáit. Az Összevetés eredménye alapján rangsort állapítanak meg az egyes elrendezések között, amely rangsorban a kontaktrácsos és a konvencionális elrendezésekre egymást kölcsönösen kizáró megoldásokként tekintenek.
A döntött impnlzustmntú technikákat, nevezetesen á leképező optikát tartalmazó (továbbiakban konvencionális) és a. kontaktrácson alapuló módszerek előnyeit és hátrányait összevetve arra a. felismerésre jutottunk, hogy a napjainkban rendelkezésre álló megmunkáló módszerekkel előállítható rácsprofrlok alkalmassá tehetők az elméleti számítások eredményeként (de csak jóval nagyobb karcol aísürüség mellett), elérhető diffrakciós hatásfok biztosítására. Vizsgálataink szerint ehhez a pumpáló impulzusok sebességillesztési feltétel kielégítéséhez szükséges mértékű impulzusfront-dőlését egynél több lépésben, rész impulzusfront-döntések sorozataként vagy másként kifejezve külön-külön létrehozott impulzAíslroní-dőlések eredőjeként kell kiváltani. Vagyis a pumpáló impulzusokat, kontaktrácsra történő beesésüket megelőzően adott mértékű impulzusfront-döntésnek (elődöntés) kell alávetni, ami pl. a konvencionális módszereknél alkalmazott szögdíszperzív elem és leképező optika együttesével biztosítható. A pumpáló impulzusok sebességillesztési félté* tel kielégítéséhez szükséges mértékű impulzusfront-dőlését. vizsgálataink szerint, tehát egyetlen szögdiszperziót kiváltó tulajdonságú optikai elem helyett térben (a tenyútban) egymástól elkülönülő szögdiszperziót kiváltó tulajdonságú legalább két optikai elem révén célszerű létrehozni.
A fentiek fényében a jelen találmánnyal célunk a leképező optikát tartalmazó döntött impulzusfrontú THz~es gerjesztő elrendezés és a kontaktrácsos THz-es gerjesztő· elrendezés egyesítésével egy hibrid típusú döntött impulzusfrontú. THz-es gerjesztő elrendezés megvalósítása, amely az előzőekben tárgyalt megoldások hátrányait jelentősen mérsékli , illetve azokat adott esetben akár ki is küszöböli.
... g...
A jelen találmánnyal emellett célunk nagyenergiájú, vagyis nij nagyságrendbe eső energiájú THz-es sugárzás keltésére szolgáló eljárás és sugárforrás megvalósítása, speciálisan nagy optikai nemlinearitási együtthatóval jellemezhető anyagok, úgymint LN, nemlineáris optikai közegként történő felhasználásával.
5. Λ jelen találmánnyal további célunk még olyan nagyenergiájú ΊΉζ-es sugárzás kel- tésére szolgáló eljárás és sugárforrás megvalósítása is, amelynél .az előállított THz-es nyaláb nyalábproflljának torzulása ugyancsak kézbentartható.
A THz-es sugárzás keltéséré szolgáló eljárás kidolgozására irányuló célkitűzést az 1. igénypont szerinti eljárással értük el. A találmány szerinti eljárás lehetséges további, 10 előnyös példakénti változatait a '2-6. igénypontok határozzák meg. A terahertzes sugárforrás megvalósítására irányuló célkitűzést a 7. igénypont szerinti sugárforrás kidolgozásával értük el. A találmány terahertzes sugárforrás lehetséges előnyös példakénti kiviteli alakjait a 8-14. igénypontok határozzák meg.
A találmány szerinti, leképező optikát és kontaktrácsos elrendezési egyaránt tártál15 mazó döntött impulzusfrontú hibrid gerjesztő elrendezésnél, illetve egy az elrendezésnek megfelelő nagyenergiás THz-es -sugárforrásnál
- egyrészt kontaktrács lesz alkalmazható olyan, a THz-es sugárzás keltésére szolgáló nemlineáris optikai tulajdonságú anyagok (így például LN) esetében is, amelyeknél a magas diffrakciós hatásfok eléréséhez szükséges nagy karcolatsürüség kialakítása gyakorlati prob20 lémákhoz vezet és technológiailag megvalósíthatatlan,
- másrészt, mivel az impulzustront elödöníésének mértéke sokkal kisebb lehet annál, mint ami csupán egy optikai rács és leképező optika kombinációját alkalmazó elrendezés esetén szükséges lenne, a leképezési hibák lokális irnpulzüshosszta gyakorolt hatása jelentősen mérséklődik, ami a THz-es sugárzáskeltés hatásfokára nézve igen kedvező.
Speciálisan, a találmány szerinti hibrid gerjesztő elrendezés egyik előnyös kiviteli alakjánál a nemlineáris optikai tulajdonságú anyag felületében lényegesen kisebb karcolatsűrűségű rács kerül kialakításra, mint az önmagában csupán kontaktrácsot tartalmazó elrendezésben, így a pumpáló impulzusok nemlineáris optikai tulajdonságú anyagba történő becsatolásához szükséges (kontakt)rács finom szerkezetét tekintve egy jó minőségű optikai 30 rácsként készíthető el.
A találmány szerinti hibrid gerjesztő elrendezés további előnye, hogy esetében a magas dífírakciós hatásfok eléréséhez nines szükség törésmutató-illesztő folyadék alkalmazására.
A találmány szerinti hibrid gerjesztő elrendezés egy további előnye, hogy a pumpá5 ló impulzusok sebességi!lesztési feltétel kielégítéséhez szükséges mértékű .impulzustrontdőlésének megosztása és két vagy akár több elkülönülő lépésben történő kiváltása következtében a THz-es sugárzáskeltést megvalósító optikai közeg belépő- és kilépösikjának hajlásszöge ugyancsak csökken, ami különösen a széles, keresztirányban nagy kiterjedésű THz-es nyalábok esetén előnyös, mivel ezáltal a kilépő nyalábprofd torzulása a széli nya10 lábrészek kisebb mértékű diszperziója következtében mérséklődhet (mérsékelhető), így lehetőség van a THz-es nyaláb minőségének javitására/javulásás-a.
A THz-es sugárforrások'fejlesztésével, optimalizálásával foglalkozó szakirodalomból mind a leképező optikát tartalmazó, mind a kontaktrácsos elrendezések, valamint ezek korlátai/hátrányal ismeretesek. A két módszer Összeházasítása és egyetlen ón. hibrid, vagy.15 is léképező optikát és kontaktrácsot egyaránt tartalmazó elrendezésként történő alkalmazása a szakirodalomból nem ismerhető meg és erre · legjobb tudásunk szerint - utalás sincsen·, sőt mi több, amint azt fentebb vázoltuk, a szakmában a két megoldást kizárólag egymás.alternatívájaként tekintik és alkalmazzák.
.Á találmányi .a továbbiakban a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen, 20 ahol az
- 1. ábra a találmány szerinti hibrid gerjesztő elrendezésben szögdiszperziót kiváltó tulajdonságú optikai elemként használható kontaktrács egyik előnyös példaként! kiviteli alakját jelentő bináris rácsprofílú kontaktrács rácsprofdja jellemző paramétereit szemlélteti felnagyított. nézetben; a
- 2. ábra a találmány szerinti hibrid gerjesztő elrendezéssel megvalósítható THz-es su- gárforrás egyik előnyös, a pumpáló nyaláb impulzostrontja több elkülönülő lépésben történő döntését eredményező, szögdiszperzív optikai elemként ehhez a tény útban a leképező optika előtt elhelyezett transzmissziós optikai ráccsal és a leképező optika után elrendezett kontaktráccsal megvalósított példaként kiviteli alakját ábrázolja semaíiku30 san;a
...}(}...
- 3. ábra a találmány szerinti hibrid gerjesztő elrendezésben alkalmazott, az 1. ábrán szemléltetett rácsprofílnak megfelelő, speciálisan LN kristály felületében kialakított kontáktrács diffrakciós hatásfokát mutatja a döntött impulzusirontó pumpáló nyaláb beesési szögének (a^) függvényében a 2. táblázatban összefoglalt geometriai paraméie5 rek mellett; a
4. ábra a találmány szerinti hibrid gerjesztő elrendezésben alkalmazott, speciálisan LN kristály felületében az 1. ábrán szemléltetett rácsprofillal kialakított kontakttáes diffrakciós hatásfokát ábrázolja a kitöltési tényező (f^w/ds) és a-profilmélység (h) függvényében; és az ···· 5. ábra a találmány szerinti, speciálisan LN kristály felületébe mart koniaktráccsal megvalósított hibrid gerjesztő elrendezés és egy ennek megfelelő konvencionális gerjesztő elrendezés leképezési hibáinak eredményeként jelentkező impulzushosszváltozásokat (τ) szemlélteti a pumpáló nyaláb terjedésére merőleges keresztirányban (y)>
A találmány szerinti, döntött ímpulzusírontú ón. hibrid THz-es uyalábkeltö elrendezés, illetve a ΊΉζ-es sugárzás keltésére szolgáló THz-es 100 sugárforrás egyik előnyös példakénti kiviteli alakját a 2. ábra szemlélteti, A 100 sugárforrás tartalmaz 12 pumpáló nyalábot biztosító 10 pumpaforrást, valamint THz-es 60 sugárzási keltő nemlineáris optikai tulajdonságú 50 optikai elemet. Az 50 optikai elemnek az 52 kilépősíkkal átellenes 51 be2ü lépősíkja van, amely az 52 kilépösíkkal meghatározott nagyságú hajlásszögét képez; következésképpen az 50 optikai elem előnyösen egy prizma vagy optikai ék formájában van kialakítva. A THz-es 60 sugárzás a 12 pumpálónyaláb és az 50 optikai elem anyagának nemlineáris optikai kölcsönhatása eredményeként, előnyösen optikai egyenirányttás útján keletkezik az 50 optikai elem térfogatában az 51 belépősíktól lényegében L> távolságra, 25 majd az 50 optikai elemből annak 52 kílépösíkján keresztül távozik és vethető alá ezt követően további felhasználásnak. Az 5 .1 helépősikján adott geometriai paraméterekkel jellemzett 40 kontaktrács van elrendezve az 51 belépősíkkal tökéletes optikai csatolásban vagy az 51 belépösíkban kialakítva. A 40 kontaktráesot a gyakorlatban egy 02 optikai tengelyű és dx rácsállandójú optikai rács képezi, ahol az 02 optikai tengely lényegében merőleges az
51 belépősíkra,
A 10 pumpaforrás és az 50 optikai elem - rendre kezdőelemként és záróelemként együttesen egy fényutal határoznak meg, amely a 10 pumpaforrás eniittáló pontja és az 51
- 11 belépősík között terjed. A 100 sugárforrás a szobán forgó fényárban á 12 pumpálónyaláb terjedési irányában, vagyis az 51 belépősík fele haladva, rendre szögdiszperziót kiváltó tulajdonságó első optikai elemet, másként szögdiszperzív 20 optikai elemet és 30 leképező optikát tartalmaz megfelelő geometriai elrendezésben; a 20 optikai elem és a 30 leképező optika a fényút mentén egymástól Li távolságra, míg a 30 leképező optika és a 40 kontaktrács egymástól L? távolságra van elrendezve. Az Lís L·, Lj távolságok jelentette geometriai paraméterek meghatározását a következőkben részletesen ismertetjük majd.
A 10 pumpaforrást előnyösen egy a. látható, a közeli-, illetve a közepes infravörös tartományban néhány száz fe impnlzushosszűságö lézerimpuízusok, a 12 pumpáló nyaláb, kibocsátására alkalmas tózerforrás, pl. egy az. 1030 nm-es központi hullámhosszon emittáló dióda pumpált Yb lézer képezi. A 10 pumpaforráskéni ugyanakkor egyéb lézerek is használhatók.
A 20 optikai elem egy a rá beeső és rajta áthaladó 12 pumpáló nyaláb szögdiszperzióját kiváltó és ezzel együtt a 12 pumpáló nyaláb kezdeti (célszerűen zérus nagyságú dőléssel jellemzett) 15 impulzusfrontjának dőlését meghatározott mértékben megváltoztató optikai elemként vau kialakítva. A szögdiszperzív 20 optikai elemei például diffrakción alapuló optikai elem (célszerűen optikai rács) vagy refrakción alapuló optikai elem (célszerűen prizma/prizmák) vagy ezek kombinációja (például diffrakciós ráccsal kombinált prizma, azaz úri. grísm) képezi. A 1Q0 sugárforrás 2. ábrán vázolt példaként! kiviteli alakjánál a 20 optikai elemet előnyösen egy O1 optikai tengelyű és dj rácsállandójú transzmissziós rács képezi, azonban az - amint a területen járatos szakember számára nyilvánvaló egyéb szögdiszperzív optikai elemként, pl. reflexiós rács, prizma stb. formájában szintén kialakítható, A transzmissziós rácsként való kialakítás előnyét a beeső 12 pumpáló nyaláb és pl. az első rendben diffiakíált 22 nyaláb egymástól való, viszonylag erőteljes szétválása jelenti. A jelen esetben transzmissziós rács formájában biztosított 20 optikai elem a fenyűton az 01 optikai tengelyhez aj beesési szög alatt beérkező 12 pumpáló nyalábot β{ szögben diffraktálva a fényátban a 22 nyalábként továbbítja, ahol a 22 nyaláb 25 impnlzusfrontja adott mértékű dőlést, tartalmaz; a dőlés mértékét a 12 pumpáló nyaláb λ hullámhossza, a d) ráesáilandő és az on beesési szög a sm(íAj;- ..........sin(/>j) (1)
............1...........
.(cosfA) d/3 to( 5Λ ) -2 ~™ <U (3) összefűggéséken keresztül egyértelműen rögzíti. Más típusú szögdiszperzív 20 optikai elem alkalmazása esetén a 25 impulzusfront dőlése hasonló összefüggések alapján származtatható, amint az a területen járatos szakember számára nyilvánvaló.
A 30 leképező optikát tetszőleges, a leképező optikát tartalmazó döntött impulzusíroníó konvencionális THz-es gerjesztésre használatos technikákból ismeretes bármely leképező optika képezheti. így például a 30 leképező optikát kialakíthatjuk lencsés, lencseteleszkópos, tükrös, tilkörteleszkópes változatban, vagy homorú tükörként, illetve tükörteleszkóp alkalmazása esetén a homorú tükrökből álló teleszkópot szférikus és cilindrikus kivitelben egyaránt megvalósíthatjuk. A 100 sugárforrás 2. ábrán szemléltetett példaként! kiviteli alakjánál á 30 leképező optikát előnyösen adott átmérőjű és A fókusztávolságú (pl. tl~200 mm) gyűjtőlencse formájában biztosítjuk. A 30 leképező optika az elődöntött 25 impulzusfronttal rendelkező (jelen esetben) diffraktáll 22 nyalábot 35 impulzusfronttal rendelkező 32 nyalábként az 50 optikai elembe képezi le. Speciálisan, a 22 nyaláb a. 30 leképező optika útján az 02 optikai tengellyel beesési szöget bezáró 32 nyaláb formájában a 100 sugárforrás ezen kiviteli alakjánál közvetlenül egy szögdiszperziót kiváltó tulajdonságú további optikai elemre, speciálisan a 40 kontaktrácsra esik, amelyen célszerűen első rendben diffraktálódva 42 nyalábként az 50 optikai elem térfogatába jut. A 42 nyaláb 45 impulzusfrontjának dőlése az előírt fazisíllesztési követelménynek megfelelő mértékű. Az 50 optikai elemben a döntött, impulzusfrontú 42 nyaláb a kristályrács normálisával β2 szöget bezárón terjed. A keletkező THz-es 60 sugárzás fázisfrontjai a döntött 45 impulzusfronttal párhuzamosan alakulnak ki, így a THz-es 60 sugárzás terjedési iránya ezen síkokra szükségképpen merőleges.
A 40 koníaktrács előnyösen az első ábrán vázolt rácsprofilú ón. bináris rácsprofilú optikai rácsként van kialakítva. A területen járatos szakember számára nyilvánvaló, hogy a 40 kontaktrács különféle profilokkal (pl. szinuszos, fíírészfog, stb.) is megvalósítható, további előnyös példaként! rácsprofílok pl. Ollmann Z. et al. „Design qf « high-enérgy terahertz /nd.m wre based on ZnTe contoeí grafing” c. tudományos publikációjából c.
tudományos publikációban [Optics Communication. 2014. évfolyam 315. szám 159-163. oldalak] ismerhetők meg.
Az 5.0 optikai elem kimagaslóan nagy nemlineáris optikai együtthatóval rendelkező, a terahertzes és a látható tartományon tekintett törésmutatóiban jelentősen különböző 5 anyagból, előnyösen LN-ből, vagy lítiiuu-tantalátból van .kialakítva, célszerűen olyan kristálytengely-állással, amely a nemlineáris optikai folyamatok, így pl. az optikai egyenirányitás lejátszódását és Így a THz-es sugárzáskeltést elősegíti, Emellett a reflexiós veszteségek .minimalizálására az 50 optikai etem 52 kilépősíkja az 50 optikai elemben keltett.THzes 60 sugárzást az 50 optikai elemből az 52 kilépösíkon át merőlegesen kibocsátón van kilő képezve.
Amint azt az előzőekben említettük, a 100 sugárforrás részét képező elemek egymáshoz viszonyított geometriai elrendezésére jellemző geometriai paraméterek (I. 2. ábra) optimalizálással nyerhetők. Az optimalizálás a hatékony THz-es sugárzáskeltés azon követelményeinek teljesülésén alapszik, miszerint
- a 42 nyaláb 45 impulzusfrontja eredő dőlésének nagysága kielégíti a sebességillesztés feltételét;
- a leképezési hibák THz-es nyalábkeltés hatásfokára gyakorolt hatásának minimalizálása érdekében az 50 optikai elemben a döntött 45 inipulzusffont mentén a pumpálás impulzushossza a transzformáció-lhnitélt értékhez a lehető legközelebb van, azaz a 22 nyaláb 20 szögdiszperzív 20 optikai elemen jelentkező nyalábfoltjának az 5.0 optikai elemben létrejövő képe az optikai tengely mentén érinti a döntött impulzus ίτοηίή felületet,
Anélkül, hogy részletes (a szakember számára egyébként kézenfekvő) matematikai levezetésbe bocsátkoznánk, az alábbiakban összefoglaljuk a szögdiszperzív 20 optikai elem és a 30 leképező optika megválasztását, továbbá a 40 kóntaktrács rácsprofíljának rög25 zítését követően a 100 sugárforrás geometriáját meghatározó általános összefüggéseket. Eszerint:
sintpí;) - —-.....Sint//. )
ο.
(4) (5)
-rí) (6)
..4.4 4 corfíZj)
-Λ » cos4A) ahol az « és k paraméterekre az } ^X -x Ϊ ' } ?
j A 4F íf?4
Aían*Ü.-.) «X 22k“ 2.tatV(yn)A:5 ' . cos(<r-.') tan(r)
Λ ~--............--·· fi cost/?,) tan(y(1) ’ összefüggések teljesülnek, ahol a paramétereket az alábbi 1. táblázatban foglaltuk Össze.
| λ | 10 pumpaforrás központi hullámhossza | 1 uj 1 szögdiszperzív 20 optikai elemet 1 1 1 képező optikai rács beesési szöge í | ||
| A | a 30 leképező optikát képező lencse | A | szögűiszperzív 20 optikai elemet j fókusztávolsága i képező optikai rács diffrakciós 1 1 | szöge | | |||
| V X | kívánt mértékű ing az 50 optikai elemi | yülzusfront dőlés xm | i «Ζ | | a 40 kontaktrács beesési szöge j |
| Zö | impulzasíront előd ímpolzusfront-dő 1 c | öntésének (rész s) inértéke | 1 & | a 40 kontalctrács diffrakciós sző- 1 |
| ...„4_______________,_________ . ..............................1 | ||||
| n | az 50 optikai elem | törésmutatója | | £i | i szögdiszperzív 20 optikai elem | | és 30 leképező optika relatív tá- | 1 volsága i |
| az 50 optikai elem törésmutatója | csoport- | i /.> | । 30 leképező optika és 40 kon- | j taktrács távolsága i | intenzív THz-es sugárzáskeltés I | 50 optikai elembeli, annak 51 be- | | lépösíkjáíól mért távolsága i | |
| ifi | a szögdiszperzív 2í képező optikai ránt | ) optikai elemet ráesáilandó | 13 ....J............ |
1. táblázat: Az (1)-(10) összefüggésekben szereplő paraméterek ismertetése.
A fenti (4)-(9) egyenletek alkotta egyenletrendszer alapján elvégzett (analitikus) számítások eredményei valós fizikai paramétereket feltételezve egyértelműen meghatározzák. a találmány szerinti hibrid gerjesztést biztosító elrendezés (vagyis a 100 sugárforrás) geometriai paramétereit.
Felhasználó által a pumpaforrás és/vagy a ΊΉζ-es sugárzáskeltésre használni szánts dékozotí nemlineáris optikai közeg anyagának megválasztásával rögzítésre kerülő és/vagy megválasztott és/vagy beállított paraméterek: Λy n 4, £s>
.... |5
A 10 pumpáló nyaláb impuizusfront elődöntésének (vagyis az első rész impulzusfrom-dölés) mértékét aszerint választjuk, hogy az egymásra következő (két) lépésben kiváltásra kerülő impulzusfront-döntést jellemző szögek tangensei nagyjából megegyezzenek, azaz.
(10)
Megjegyezzük, hogy az adott pumpálás! körülmények között (többek között egy rögzített transzfbrmáció-limitált impulzrushüsszú pumpáló impulzust használva) keltett THz-es impulzus energiáját döntően a 30 leképező optika leképezési hibáiból, eredő és az 50 optikai elemben jelentkező impulzushossz-változás mértéke, illetve az 50 optikai elem 51 belépösíkján kiképzett 40 kontaktrácson történő diffrakció hatásfoka határozza meg. Ennek megfelelően a 40 kontaktrácsra elvégzett hatástbk-optimalízálás eredményeként rögzítésre kerülnek az «2, /6, d2 paraméterek értékei.
A fennmaradó (szabad) paraméterek, azaz p1 u , L· jellemzik a találmány szerinti hibrid THz-es gerjesztő elrendezés geometriai viszonyait.
Példa
A találmány szerinti, döntött impulzusfrontú hibrid gerjesztő elrendezést a továbbiakban nemlineáris optikai közegként példaként LN kristályt, alkalmazva részletesebben is ismertetjük. Az LN kristály használata speciálisnak tekinthető, mivel ezen anyag kitűnő nemlineáris tulajdonságokkal rendelkezik, azonban a felületében kialakítandó rács profilminőségének az eltérjedten alkalmazott (pl. 1030 nm-es) pumpáló nyaláb-hullámhossz melletti romlása nélkül legfeljebb mintegy zOOOZmm nagyságú karuolatsürüséggel munkálható meg, így esetében igen előnyös a találmány szerinti hibrid gerjesztő elrendezés használata. A módszer - a területen járatos szakember számára kézenfekvő módosítások mellett - természetesen bármely egyéb olyan anyag esetén is használható, ahol döntött impulzusfronté gerjesztés szükséges és a pusztán kontaktrácsos megoldás megvalósítása nehézségekbe ütközik.
A kontakirács rácsprofilja jelen esetben megegyezik az 1. ábrán bemutatott bináris rácsproli I tal, a szögdiszperzív optikai elemként transzmissziós optikai, rácsot használunk, továbbá a leképző optikát jelen esetben egy (célszerűen gyűjtő) lencse képezi, A transz missziós optikai rács által kiváltott impalzusfront dőlés mértéké az előzőekben tárgyalt (1 }(3) és (10) összefüggések alapján egyszerűen megkapható.
A hatékony THz-es nyalábkeltés érdekében teljesülnek a korábban ismertetett feltételek, vagyis
-- a pumpáló nyaláb eredő impulznsiront dőlésének nagysága kielégíti a sebességillesztési feltételt, vagyis LN esetén kb. 63°;
- - a leképezési hibák THz-es nyalábkeltés hatásfokára gyakorolt hatásának .minimalizálása érdekében, az LN kristályban a döntött ímp-ulzusfront mentén a pumpálás impulzushossza .a transzfbrmáció-limítált értékhez a lehető legközelebb esik., vagyis a gyakorlatban a rácsállandójú .transzmissziós optikai rácson lévő nyalábfolt kristályban létrejövő képe az optikai tengely mentén érintkezésben van a döntött impulzusfrontú felülettel.
Ezen feltételek mellett az LN kristályra .elvégzett analitikus számításokkal nyert geometriai paraméterek az előzőekben tárgyalt (4)-(9) összefüggésekből egyértelműen származtathatók a rögzítendő paraméterek értékeinek beállítását követően (LN kristály, 1030 mn pumpáló hullámhossz, stb.).
Ennek megfelelően az optikai leképezés szempontjából optimálisan összeállított hibrid gerjesztő elrendezés fo? rácsállandójú kontaktrácsán jelentkező diffrakció hatásfokát a 3. ábrán szemléltetjük az elődöntőit impulzusfrontu pumpáló nyaláb a? beesési szöge függvényében RI.ML használata nélkül és 100 K hőmérsékletre hűtött LNkontaktrács esetén. Az a2 beesési szög függvényében a diffrakciós hatásfok látható, minden egyes értékhez olyan rácsállandó választásával, amelynél az LN kristályban épp a kívánt mértékű impulzusífont dőlés alakul ki, illetve az elődöntés mértéke azonos (65% levegőbeli érték). Az ábra szerint a 21-26° szögtanományon a diffrakciós hatásfok meghaladja a 85%-ot, a lapos maximumhoz tartozó beesési szög nagysága «2 24. A .továbbiakban a hibrid gerjesztő elrendezést az ezen ponthoz tartozó geometria mellett tekintjük-optimálisnak és vizsgáljuk.
Összevetési céllal az alábbi 2. táblázatban három eltérő döntött ímpulzusfrontú technikával nyert gerjesztő elrendezés paramétereit foglaltuk össze, ezek rendre a tekintett hibrid összeállítás, a Fülöp J. et al. „-Dm/gr? of high~enérgy teroherfá ioorces beföd ott optical rectification” c. tudományos publikációban [Optics Express, 2011, évfolyam 18. kötet 12. szám 12311-12327. oldalak] ismertetett módon optimalizált, konvencionális gerjesztő elrendezés, valamint áz Ullmann Z. et al. fi)esign o f a contact grating setup for mJ energy 77/z pulse genamiion by optica! rectification·' c. tudományos publikációban [Applied Physics B, 2012. évfolyam 108. kötet 4. szám 821-826. oldalak] bemutatott módon opiimalizált kontaktrácsos gerjesztő elrendezés jellemző paraméterei .
| gerjesztő | pumpáló | pumpáló | | t < í : : : : . ’ 5 j |
| elrendezés | hullám- I impulzus i | , . 1 lencse 1 í ; 7/fo /m» 1 .. 1 m l rz> ZE |
| hossz | hossza | j 1 ' I l i ; | |
| hibrid | 1030 nm | 200 fs 1 | 1400/mm | 1563/mm ji 200mm j 46* l 24$ 1 34° | |
| I | i i í | |
| konven eionális | 1030 nm 200 fs | 1400/mm - 200rnm 37° l - j - |
| kontaktrács | 1030 nm | 200 is j | 1 2874/mm | - | - 1 70° | 46ö | |
| 2, táblázat. E | ItérÖ típusú gerjesztő eh | '«ndezések jellemző geometriai paraméterei LN kris- |
| tály használata mellett, | optimális «2 beesési szöget feltételezve. | |
| Adott | rácsállandó esetén a dl | ffrakciós hatásfok a rácsprofil szerkezetére jellemző |
paraméterektől függ; a választott bináris rácsprofilú négyszögrács esetén ezek az f;;; art/ kitöltési tényező és a h profilmélység (L még az 1. ábrát).
A 4. ábra a diffrakciós hatásfokot szemlélteti az/ kitöltési tényező és a h profilmélység függvényében az LN kristály belépősíkján· egy az 2. táblázat „hibrid elrendezés” sorában szereplő paramétereknek megfelelő bináris rácsprofilú négyszögrács esetében. Mint látható nagy, 85%-ot meghaladó diffrakciós hatásfok érhető el, és azon tartomány, melyen a diffrakciós hatásfok ilyen magas, viszonylag kiterjedt; ez az LN kristály belépősíkjának megmunkálása (karcolatkiképzés) szempontjából nagy toleranciát biztosít, A nagy hatásfokú tartományhoz tartozó jellemző h profi (mélység a (h rácsállandónál kisebb, illetve az f kitöltési tényező 50%-hoz közeli, amely értékek a megmunkálás végrehajtása szempontjából szintén előnyösek. Emellett a példaként) LN kristályban kialakítandó kontaktrács 0,639 pm nagyságú rácsállandója (1564/mm-es karcolatsörüség). alatta marad a kb. 2000/mm küszöbértéknek, ami egyben garantálja a kontaktrács gyakorlati megvalósíthatóságát.
A korábban említettek szerint a THz-es nyalábkeltés hatásfokát jelentősen befolyásolja a pumpáló impulzus leképezési hibákból adódó impuizushossz-torzniása. Az 5. ábrán ezt szemléltetjük az optimalizált konvencionális és a hibrid gerjesztő elrendezések esetében. A szögdiszperzió síkjában vizsgálva a pumpáló nyaláb átmérője mentén keresztirányban. (y) ábrázoltuk a leképezési hibák okozta lokális impulzushossz változást (r). A két görbe egyértelműen mutatja a találmány szerinti hibrid elrendezés konvencionális elrendezéshez viszonyítva jelentkező előnyét, mível az impulzushossz megnyúlásának•mértéke a « hibrid elrendezés esetén lényegesen kisebb, továbbá azt, hogy hibrid elrendezés esetén az impulzushossz 10 nmi-t meghaladó nyalábátmérő esetén is kb. 500 Is alatt marad a nyaláb minden pontjában, míg a konvencionális elrendezés esetén a nyaláb szélén a pumpáló im5 pulzus 1000 fs-nálís hosszabb lesz.
Vagyis a pumpáló nyaláb impulzusfront dőlése két elkülönülő lépésben (örténö kiváltásának köszönhetően az LN kristály esetén alkalmazható kisebb (legfeljebb 2000 1/inm nagyságú) karcolatsÜrőség a jó minőségű rácsprofil kialakítása szempontjából gyártástechnológiailag nem okoz problémát. Emellett a leképezési hibák hibrid gerjesztő elrendezés10 nek köszönhető jelentős mértékű csökkenése következtében a 'THz-es nyalábkeltés hatásfoka nagyobb, továbbá a kelteti THz-es nyaláb minősége és íökuszálhatósága a megfelelő konvencionális gerjesztő elrendezésben nyerhető értékekhez képest jobb.
A hatékonyabb THz-es nyalábkeltés mellett a hibrid gerjesztő elrendezés további előnye, hogy LN esetén a THz-es generátor prizma kilépősíkja a 'belépősíkkal jóval kisebb 15 szöget (- 30°) zár be, mint egy konvencionális megoldás esetén (--63°). Ez a THz-es nyaláb intenzitás-eloszlása szempontjából előnyös. További előny, hogy jó hatásfokú THz*es nyalábkeltés lehetséges olyan gerjesztő elrendezésben, amely nem. tartalmaz/igényel törésemtató-illesztő folyadékot.
Claims (14)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Eljárás terahertzes sugárzás keltésére nemlineáris optikai közegben, ahol pumpáló impulzust impulzusfront-döntésnek vetünk alá, majd az így nyert döntött impulzusfronttal rendelkező pumpáló impulzust a nemlineáris optikai közegbe becsatoljuk és a pumpáló impulzussal az optikai közeggel nemlineáris optikai folyamatokban, különösen optikai egyenirányttás útján THz-es impulzust keltünk, azzal jellemezve, hogy a pumpáló impulzus v..iA. cos(y) - sebességillesztési feltétel kielégítéséhez szükséges mértékű impulzusfront-dölését a pumpáló impulzus egymást követő lépésekben kiváltott rész impulzusfrontdöntéseivel külön-külön létrehozott impulzus front-dőlések eredőjeként hozzuk létre, ahol fe w a pumpáló impulzus csoportsebességét, vtuz-j a THz-es impulzus fázissebességét, míg γ a pumpáló impulzus impulzusfrontja és fázisfrontja egymással bezárt szögét jelöli.
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pumpáló impulzus első rész impulzusfront-dőlését a pumpáló impulzust szögdiszperziót kiváltó tulajdonságú első optikai elemre (20) bocsátva, majd a szögdiszperziót kiváltó tulajdonságú első optikai elemet (20) elhagyó pumpáló nyalábot leképező optikára (30) bocsátva hozzuk létre.
- 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pumpáló impulzus további rész impulzusfront-döléseit a rész impulzusfront-döléssel rendelkező pumpáló impulzust a leképező optikával (30) a nemlineáris optikai közegbe egy a nemlineáris optikai közeggel optikai csatolásban álló vagy az optikai közeg belépösíkján kiképzett kontaktráccsal (40) becsatolva hozzuk létre.
- 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy pumpáló impulzusként a látható, a közeli- vagy a közepes infravörös tartományba eső, legfeljebb néhányszor száz femtoszekundum hosszúságú lézerimpulzust használunk.
- 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szögdiszperziót kiváltó tulajdonságú első optikai elemként (20) diffrakción alapuló optikai elemet vagy refrakción alapuló optikai elemet vagy ezek kombinációjaként megvalósított optikai elemet használunk.
- 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a leképező optikát (30) egy a leképező optikát tartalmazó döntött impulzusfrontú per se ismert THz-es gerjesztő elrendezésekben alkalmazható leképező optikaként valósítjuk meg.SZTNH-100262084-- 20
- 7. Terahertzes sugárforrás (100), amely tartalmaz pumpáló impulzus kibocsátására szolgáló purnpaforrást (10) és TFlz-es impulzus keltésére szolgáló nemlineáris optikai közeget, ahol a pumpaforrás (10) és a nemlineáris optikai közeg együttesen fényutat határoznak meg, amely fényút a pumpáló impulzust a pumpaforrástól (10) a nemlineáris optikai 5 közeg felé vezetőn van kiképezve, ahol a fényútban szögdiszperziót kiváltó tulajdonságú első optikai elem (20) és leképező optika (30) van a pumpáló impulzus terjedési irányában egymást, követően elrendezve, az.W jeitemezye, hogy a fényárban a. pumpáló impulzus terjedési irányában a szögdiszperziót kiváltó tulajdonságú első optikai elemet (20) és a leképező optikát (30) követően, a nemlineáris optikai közeg fényutat határoló belépősíkjánál 10 (51) ki intektrács (40) van.
- 8. A 7. igénypont szerinti sugárforrás, azzal jellemezve, hogy a kontaktrács (40) a nemlineáris optikai közeg anyagában van kiképezve.
- 9. A 7. vagy a 8. igénypont szerinti sugárforrás, azzal jellemezve, hogy a szögdiszperziót kiváltó tulajdonságú első optikái elem (20) a diffrakción alapuló optikai elemek, a 15 refrakción alapuló optikai elemek és az ezek kombinációjaként megvalósított optikai elemek alkotta csoportból van választva.,
- 10. A 9, igénypont szerinti sugárforrás, azzal jellemezve, hogy a szögdiszperziót kiváltó tulajdonságú első optikai elemet (20) transzmissziós optikai rács képezi.
- 11. A 7-10. igénypontok bármelyike szerinti sugárforrás, azzal jellemezve, hogy a 20 leképező optika (30) a lencsés, lencseteleszkópos, tükrös, tükörieleszkópos leképező optikák, valamint a homorú tükrök alkotta csoportból van választva.
- 12. A 7-11. Igénypontok bármelyike szerinti sugárforrás, azzal jellemezve, hogy a nemlineáris optikai közeget kimagaslóan nagy nemlineáris optikai együtthatójú, a terahertzes és a látható tartományon tekintett törésmutatóiban egymástól jelentősen külön25 bűző anyag képezi.
- 13. A 7-1.2. igénypontok bármelyike szerinti sugárforrás, azzal jellemezve, hogy a nemlineáris optikai közeget Htimn-niobát (LiNbOA vagy lítiam-tantalát (LiTaöí) kristály alkotja.
- 14. A 7-13 . igénypontok bármelyike szerinti sugárforrás, azzal jellemezve, hogy a pumpáló impulzust a látható, a közeli’· vagy a közepes infravörös tartományba eső, legfeljebb néhányszor száz femtoszektmdum-hosszúságú lézerimpulzus képezi.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU1500448A HU231075B1 (hu) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Eljárás terahertzes sugárzás keltésére, valamint terahertzes sugárforrás |
| EP16849920.0A EP3353600B1 (en) | 2015-09-30 | 2016-09-30 | Method to generate terahertz radiation and terahertz radiation source |
| DK16849920.0T DK3353600T3 (da) | 2015-09-30 | 2016-09-30 | Fremgangsmåde til at generere terahertzstråling og terahertzstrålingskilde |
| PCT/HU2016/050046 WO2017081501A2 (en) | 2015-09-30 | 2016-09-30 | Method to generate terahertz radiation and terahertz radiation source |
| US15/763,180 US10359687B2 (en) | 2015-09-30 | 2016-09-30 | Method to generate terahertz radiation and terahertz radiation source |
| JP2018536350A JP6997088B2 (ja) | 2015-09-30 | 2016-09-30 | テラヘルツ放射を生成する方法およびテラヘルツ放射源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU1500448A HU231075B1 (hu) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Eljárás terahertzes sugárzás keltésére, valamint terahertzes sugárforrás |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP1500448A2 HUP1500448A2 (en) | 2017-04-28 |
| HU231075B1 true HU231075B1 (hu) | 2020-05-28 |
Family
ID=89991941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU1500448A HU231075B1 (hu) | 2015-09-30 | 2015-09-30 | Eljárás terahertzes sugárzás keltésére, valamint terahertzes sugárforrás |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10359687B2 (hu) |
| EP (1) | EP3353600B1 (hu) |
| JP (1) | JP6997088B2 (hu) |
| DK (1) | DK3353600T3 (hu) |
| HU (1) | HU231075B1 (hu) |
| WO (1) | WO2017081501A2 (hu) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| HU231075B1 (hu) | 2015-09-30 | 2020-05-28 | Pécsi Tudományegyetem | Eljárás terahertzes sugárzás keltésére, valamint terahertzes sugárforrás |
| EP3396447B1 (en) | 2017-06-25 | 2021-10-06 | Pécsi Tudományegyetem | Method and setup to generate terahertz radiation |
| CN107561816A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-01-09 | 北京航空航天大学 | 一种高能太赫兹波产生装置 |
| EP3608712B1 (en) | 2018-08-06 | 2023-06-07 | Pécsi Tudományegyetem | Method and setup to generate terahertz radiation scalable in energy |
| EP3874328A2 (en) | 2018-10-31 | 2021-09-08 | Pécsi Tudományegyetem | Reflection- and/or diffraction-based method and setup to generate high-energy terahertz pulses |
| CN111487581B (zh) * | 2020-04-20 | 2022-02-11 | 中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院 | 基于舵矢量模式匹配的宽带闪电vhf辐射源测向方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7272158B1 (en) * | 2005-02-15 | 2007-09-18 | Hrl Laboratories, Llc | Highly efficient waveguide pulsed THz electromagnetic radiation source and group-matched waveguide THz electromagnetic radiation source |
| JP5216544B2 (ja) * | 2008-11-13 | 2013-06-19 | 浜松ホトニクス株式会社 | テラヘルツ波発生装置 |
| JP2010139604A (ja) | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Aisin Seiki Co Ltd | 電磁波発生・伝送装置 |
| JP5642405B2 (ja) * | 2010-03-24 | 2014-12-17 | オリンパス株式会社 | テラヘルツ波発生装置 |
| JP5967867B2 (ja) * | 2010-06-03 | 2016-08-10 | キヤノン株式会社 | テラヘルツ波発生素子、テラヘルツ波検出素子、及びテラヘルツ時間領域分光装置 |
| HU229943B1 (hu) | 2010-09-22 | 2015-01-28 | Pecsi Tudomanyegyetem | Optikai egyenirányításon alapuló gerjesztésû THZ-es sugárforrás |
| JP2014044365A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Olympus Corp | パルスフロント傾斜光学系及びテラヘルツ波発生装置 |
| HU231075B1 (hu) | 2015-09-30 | 2020-05-28 | Pécsi Tudományegyetem | Eljárás terahertzes sugárzás keltésére, valamint terahertzes sugárforrás |
-
2015
- 2015-09-30 HU HU1500448A patent/HU231075B1/hu unknown
-
2016
- 2016-09-30 WO PCT/HU2016/050046 patent/WO2017081501A2/en active Application Filing
- 2016-09-30 EP EP16849920.0A patent/EP3353600B1/en active Active
- 2016-09-30 DK DK16849920.0T patent/DK3353600T3/da active
- 2016-09-30 JP JP2018536350A patent/JP6997088B2/ja active Active
- 2016-09-30 US US15/763,180 patent/US10359687B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018530010A (ja) | 2018-10-11 |
| JP6997088B2 (ja) | 2022-02-04 |
| EP3353600A2 (en) | 2018-08-01 |
| EP3353600B1 (en) | 2020-06-10 |
| DK3353600T3 (da) | 2020-08-24 |
| US20180292729A1 (en) | 2018-10-11 |
| HUP1500448A2 (en) | 2017-04-28 |
| WO2017081501A2 (en) | 2017-05-18 |
| US10359687B2 (en) | 2019-07-23 |
| WO2017081501A3 (en) | 2017-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU231075B1 (hu) | Eljárás terahertzes sugárzás keltésére, valamint terahertzes sugárforrás | |
| Mironov et al. | Suppression of small-scale self-focusing of high-intensity femtosecond radiation | |
| JP7416561B2 (ja) | テラヘルツ放射線を生成するための方法およびテラヘルツ放射線源 | |
| CN107421910B (zh) | 基于波面倾斜方法的超短脉冲泵浦的太赫兹强场系统 | |
| US8576479B2 (en) | Up-conversion of electromagnetic radiation within a wavelength range | |
| Tzankov et al. | Broadband optical parametric amplification in the near UV–VIS | |
| US20170153373A1 (en) | Achromatic Holographic Phase Masks, Methods, and Applications | |
| US9543732B2 (en) | Laser wavelength conversion apparatus | |
| Frassetto et al. | Optical concept of a compressor for XUV pulses in the attosecond domain | |
| Porras et al. | On the use of lenses to focus few-cycle pulses with controlled carrier–envelope phase | |
| JP7446323B2 (ja) | 高エネルギテラヘルツパルスを発生させるための反射及び／又は回折ベースの方法及び装置 | |
| Zaloznaya et al. | Interference effects in the formation of the light bullet spectrum under axicon focusing | |
| Steen et al. | Basic laser optics | |
| Baca-Montero et al. | Reflective spiral phase converter: A new route to ultrafast singular optics | |
| Gribenyukov et al. | Defectoscopy of ZnGeP2 single crystals using a strontium vapour laser | |
| Nalegaev et al. | Particularities of femtosecond spectral supercontinuum generation in anisotropic crystal media with quadratic nonlinearity | |
| Volkov et al. | Numerical investigation of multichannel laser beam phase locking in turbulent atmosphere | |
| Norin et al. | Design of an extreme-ultraviolet monochromator free from temporal stretching | |
| Donin et al. | Optical parametric oscillator of mid-IR, visible and UV ranges with synchronous pumping by a-switched mode-locked Nd: YAG laser | |
| Amako et al. | Design of refractive–diffractive hybrid lenses for space–time focusing ultrashort laser pulses | |
| Yu et al. | Dual grating single-shot pump-probe technique | |
| Khajavi et al. | Determining topological charge of an lg beam using a wedged optical flat | |
| CN107404059B (zh) | 连续倾斜脉冲波面泵浦铌酸锂产生太赫兹波的方法及装置 | |
| Shane et al. | Optical trapping using ultrashort 12.9 fs pulses | |
| Schweinberger et al. | Grating-Based Mid-Infrared Long-Pass Filter for High-Power Applications |