Терагерцовый генератор своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 16.09.2024

Ученые разрабатывают эффективный генератор терагерцового излучения

Исследователи сделали шаг вперед к устойчивым терагерцовым излучателям. Новый материал позволяет не только уменьшить размеры этих устройств, но и может управлять потоком электромагнитных волн

Терагерцовый диапазон находится в части электромагнитного спектра между микроволновым и инфракрасным. Технологии на основе терагерцового излучения оказались перспективны для множества приложений, начиная от более быстрых вычислений и связи, и заканчивая чувствительными детекторами. Однако создание надежных генератором этих волн - сложная задача из-за их размера, стоимости и неэффективности преобразования энергии.

Исследователи в новой работе сделали шаг вперед, который может позволить решить проблемы терагерцовых генераторов. Авторы обнаружили, что двумерный гибридный галогенид металла, обычно используемый в солнечных элементах и диодах, в сочетании со спинтронным устройством, может удовлетворить сразу нескольким требованиям, предъявляемым для генератором ТГц излучения.

Рассматриваемый 2D галогенид металла является популярным и коммерчески доступным синтетическим гибридным полупроводником с формулой NH4C4H9PbI2 под названием йодид бутиламмонийсвинца. Новый материал физики использовали для управления потоком терагерцового излучения, которое генерировал тонкий слой ферромагнетика. При возбуждении лазерным светом в ферромагнетике возникал спиновый ток (направленное движение электронов с одинаковым спином — собственным вращательным моментом), в результате чего генерировалось и терагерцовое излучение.

Нанесенный на ферромагнитный слой двумерный полупроводник направлял излучение и позволял контролировать его. Ученые обнаружили, что 2D-гибридное металлогалогенное устройство не только превосходит более крупные, тяжелые и дорогостоящие ТГц-излучатели, используемые в настоящее время, но и может управлять направлением движения электромагнитных волн, чего не могли его аналоги.

Роскошные обручи от julia72_handmade Роскошные обручи от julia72_handmade Ободок или обруч - у.

Редкие фарфоровые статуэтки британского бренда Редкие фарфоровые статуэтки британского бренда Ro.

А в области балета мы впереди планеты всей. Па-де-де и фуэте фарфоровых балерин Поговорим сего.

"ПРЕДПОЧЁЛ СЕСТРУ. " Бледная как полотно она стояла, глядя на счастливую родню, и лишь скомка.

-Поиск по дневнику

-Друзья

-Сообщества

-Статистика


Пришло время разобраться, развеять мифы и расставить все точки над "и".

Терагерц возникает из кремниесодержащего песка (навески шихты) как побочный продукт, в процессе выращивания монокристаллического кремния большого диаметра.

В виду проходящих процессов, терагерц дополнительно включает в себя химические составляющие тугоплавких тиглей и элементов внутренних камер установок для выращивания.


В большинстве случаев это в различных количествах титан, бор, фосфор, алюминий, железо.

Выращенные кремниевые монокристаллы используются при создании приборов терагерциевого излучения.

Научный интерес выражается в селективном воздействии излучения в терагерцовом диапазоне (0,1-30 ТГц) на состояние молекул, в том числе и органических.


Терагерцевое излучение — вид электромагнитного излучения, спектр частот которого расположен между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами.


Это один из новых видов излучения, ещё активно исследуемый наукой, но уже находящий применение для:
✔Получения изображения микроскопических объектов.
✔В системах безопасности - для сканирования багажа и людей.
✔С его помощью можно разглядеть спрятанные под одеждой человека металлические, керамические, пластиковые предметы.

Терагерц считается энергетически сильным, редким материалом, воздействующим на живые организмы, излечивает болезни, придает энергию, делает человека сильным и неутомимым, улучшает магнитное поле человека, усиливает активность клеток, поддерживает здоровье, замедляет старение.

Подходит абсолютно всем.
Своим внешним видом, ярким металлическим блеском, прочностью, терагерц привлекает не только женщин, но и представителей сильного пола.

Бусины из терагерца выглядят стильно, лаконично, бескомпромиссно, а из-за высокого содержания титана, получаются практически невесомыми.


Kule sa, S. O bs / / IE EE T ran sact ions on Tera hert z Sc ienc e an d Te chno logy - 2 011 - 1 - 23 2 – 24 0.

5. Fi tch, M. J. Te rahe rtz wave s fo r co mmun icat ions and sens ing / M. J. F itch , R. Osia nder

Linf ield , R. Clo thie r, N. Kh ammo // Socie ty of Photo-Op tica l Instru menta tion Engineer s (SPIE)

8. Hof fma nn, M . C. Ef fic ient t erah ert z gene rat ion by opti cal recti fica tion at 10 35 nm / M.

tita nium sapph ire las er con tain ing an intrac avity fabry – per ot etal on / M. R. Sto ne, M. Naftaly , R.

W. Qi ao, R. G. M. B eck, A. Bar tels , K. Hu ska, U. Lem mer, G. Bas tian , M. Jo hns ton, M. Fisc her,

Asta khov // P roc. SPI E 869 9, Sa rat ov Fa ll Me eti ng 2 012: Opti cal Tech nolo gies in B iophy sic s an d

pump ed type 0 doubly reson ant optic al param etri c oscill ator / W. C. Hurlbut , V. G. Kozlova, P.

cavi ty s urfac e-e mitt ing semi cond ucto r la ser / Y. A . Mo rozo v, A . I. Kony ukho v, L . A. Koch kuro v,

18. V ladi miro v, A . G. Intr acav ity seco nd-ha rmo nic g ene ratio n: T he s teady -st ate solu tions

Böhm , A. Ste pha ni, V . M. Bae v, P. E . Tos che k // Opt ics L ett ers - 19 93 - 18 - 19 55 – 1 957.

22. M izra hi, V. Sta ble sing le-mo de er bium fibe r-gr ati ng las er f or dig ita l com munic ati on /

V. Mizra hi, D. DiGi ovan ni, R. Atkin s, S. G rubb , Y .-K. Park, J. -M. De lava ux // Jo urna l o f

Chu // J ourn al o f Th e Op tica l S ocie ty of Am eric a B- opti cal Phy sics - 19 98 - 15 - 9 72 – 97 8.

26. P orta , P. Ana lysi s of a non feed back techn ique for tran sie nt stee ring in clas s-b la sers /

P. Porta, L. Hof fer, H. Grassi , G. Lipp i, // Physic al Review A: Atomic , Mo lecu lar, and Opt ical

dyna mics / S. K. Tur itsy n, A. E. Bedny ak ova, M. P. Fedor uk, A. I. L atkin , A. A. Fot iad i, A. S.

33. D iano v, E . Sti mula ted-r ama n con vers ion o f mu ltis olit on pu lse s in q uart z opt ical

34. W ai, P . K. A. No nlin ear puls e pro paga tio n in t he ne ighb orho od of the zero -dis pers ion

cavi ty s urfac e-e mitt ing l aser : A n umer ica l mod el / Y . A. Mor ozov , T. L ein onen , M. Pessa // I EEE

pict ure / V. Rot tsch äfer , B. Kra usk opf // I nt. J. B ifur cati on C hao s - 2 007 - 17 - 1 575 .

Mogi lev stev, S. E. B ark ou, A. B jark lev // O ptic al F iber Tec hnol ogy - 19 99 - 5 - 30 5 – 33 0.

We present the numerical study of terahertz generation via different frequency mixing in two-wavelength vertical external cavity surface emitting laser. Nonlinear crystal is placed inside the resonator to increase terahertz radiation power. The dynamical model is based on modified Lang-Kobayashi equations. Numerical simulation through varying round trip time in the external cavity and feedback rate is presented.

A mechanism of stimulated-Raman amplification from an incident wave self-induced by a phase self-modulation is proposed. When a fiber is pumped with light with tau = 30 ps at a wavelength of 1.5-1.65 micron, single pulses with tau = 200 fs and P = 56 kW are produced at the Stokes frequency.

Emission spectra of multimode lasers are very sensitive to selective absorption in the cavity. The sensitivity of measurements grows with the laser pulse duration t. The absorption signal in the laser spectrum is equivalent to the signal obtained by the conventional absorption technique, when the length of the absorption cell is replaced by the velocity of light times t. The ultimate sensitivity obtained with a cw laser is limited by quantum noise, at a small pump rate, and by nonlinear mode coupling at high pump rate. The optimum pump power and the highest sensitivity to absorption are individual features of the actual laser. Reliable identification of the dominant type of nonlinear mode coupling allows one to optimize the laser parameters for the highest sensitivity. Up to now, the highest spectral sensitivity has been obtained with a cw Rh6G dye laser. The nonlinear mode coupling in this laser is determined by four-wave mixing on the saturated laser gain, and by stimulated Brillouin or Rayleigh scattering. Reduction of these interactions of increasing the cavity length to 3 m, and by decreasing the cavity loss to about 2% per round trip, have resulted in spectral sensitivity to absorption which is equivalent to 70.000 km absorption length, at the pump rate being 1% above the laser threshold. Further enhancement of the sensitivity is possible in a strongly dispersive cavity. A Ti:sapphire laser shows stronger limitation of sensitivity due to four-wave mixing, since the gain medium is 100 times longer. The spectral sensitivity reached with this laser is equivalent to 1000 km absorption path length. Rare-earth-doped fiber lasers exhibit strong second-order nonlinearity due to their small cross section and comparatively long fibers. The sensitivity to absorption achieved now with these lasers corresponds to 100 km of absorption path. The emission spectrum of diode lasers is determined mostly by quantum noise due to extremely high loss in their cavities. The equivalent absorption length, achieved with this type of laser is about 10 km. Identification of particular factors that limit the sensitivity in each of these allows one to optimize the laser parameters for most precise, sensitive, and reliable measurements.

Читайте также: