テラヘルツ領域の精密誘電分光による水和ダイナミクスの研究

利用太赫兹区域精密介电谱研究水合动力学

• 批准号: 18760039
• 负责人: 永井 正也
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760039/
• 关键词: チャープ; EOサンプリング; 高強度テラヘルツ波発生; 誘電体; 非同軸パラメトリック過程; カスケード過程; テラヘルツ光; シングルショット検出; マルチチャンネル検出; 白色光; 超短パルス; 時間発展

広帯域白色光のサンプリングパルスにチャープをつけることでテラヘルツ電磁波の時間波形に応じて位相変調された光成分の時間軸情報を周波数軸上にマッピングし、その変調スペクトルを検出する方法を確立した。しかし液晶や電子正孔系など実際の系に適応する場合、試料の散乱や吸収の寄与によって電磁波強度が減衰し十分なSN比の電場波形を得ることができなかった。このことから高強度のテラヘルツ波発生技術を開拓することが重要である。誘電体結晶であるLiNbO3などはワイドギャップであることから汎用エミッタであるZnTeにくらべて2光子吸収が生じにくくまた電気光学定数が大きいために高強度のテラヘルツ波発生が期待できる。しかし媒質の分散によって位相不整合が生じ、非同軸方向に放出されたテラヘルツ光の生成効率が抑えられてしまう。この非同軸テラヘルツ光が伝播するのと同時に同位相の非線形分極が生成されるように光パルスの波束面を空間的に制御することで、効率よくテラヘルツ光が増幅することが可能となる。この発生過程を非同軸パラメトリック過程と考えて発生方法の最適化を行い、現時点でチタンサファイヤレーザー励起で0.5μJ、電場強度は200kV/cmの広帯域(<3THz)テラヘルツ光パルスの生成に成功している。このような高強度テラヘルツ波では2桁弱い電場強度でも検出できることから、単一パルステラヘルツ計測に十分適応可能であると考える。

Timeline information of light components in the time waveform of electromagnetic waves with varying phases can be displayed on the frequency axis, and a method for displaying the variable parameters can be established. When the liquid crystal and electron positive hole system are suitable, the scattered absorption of the sample is reduced, and the electric field waveform of the SN ratio is obtained. The development of high-intensity wave generation technology is very important. Electrophoretic crystals LiNbO3 are produced by photon absorption and high intensity emission. The dispersion of the medium is caused by phase disconformity, and the generation rate of light emitted in non-axial directions is suppressed. The non-coaxial light beam is generated simultaneously and in-phase by the non-linear polarization. The generation process of this kind of laser is not coaxial, but the optimization of the generation method is carried out. The current point is 0.5μJ, and the electric field intensity is 200kV/cm. The generation of laser is successful in the broad band (<3THz). This is a high intensity wave and a weak electric field intensity wave.

项目成果

テラヘルツ技術総覧

太赫兹技术概述

• 发表时间: 2007
• 作者: 土井 靖生(廣本 宣久;他 編著)
• 通讯作者: 他 編著)