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グラフェン、レーザー衝突により、Terahertzシグナル高調波が得られます

あなたが学ぶこと： Terahertz-Spectrumソースの改善の必要性。 レーザーとグラフェン層がどのように使用され、高調波をTHZバンドに作成します。 実行された複数の実験と結果の概要。 ほぼ毎日、グラファイトの単一原子厚さの層であるグラフェンでの別の興味深い、珍しい、しばしば実行可能な使用を聞いたようです。 2000年代初頭に作成され、2010年のAndre GeimとKonstantin Novoselovの物理学のノーベル賞を獲得しました。同様に、私たちは、ほぼ毎日のペースで来るので、すべての波長とパワーのレーザー（独自のリストを作成できます）の多くの魅力的で多様なアプリケーションにもはやショックを受けていません。Terahertzバンドは、少なくとも今のところ、マイクロ波と赤外線の間に配置され、0.1 THz（100 GHz/3 mm波長）から10 THz（30μm）から約0.1 THz（100 GHz/3 mm波長）の間に配置されたスペクトルの奇妙さです。これは、RFソリッドステートと真空管デバイスがシグナルを調達および受信するのが非常に困難な地域であり、波長は従来の光学デバイスには長すぎます。同時に、Terahertz Wavesは、潜在的に提供する信じられないほどの帯域幅とデータレートに加えて、多くのセンシングや他のアプリケーションに適しています。グラフェンの光学特性を活用しますこの制限を克服するために、チームは複数の革新的なアプローチを組み合わせて、非線形効果を高め、グラフェンの独自の特性を完全に活用しました。彼らは、3つの特徴的なアプローチを介して、化学蒸気堆積（CVD）グラフェンにおける第3ハーモニック生成（THG）の強化を調査しました。 最初に、彼らは、1つから15層の範囲の積み重ねられた分離グラフェンシートの非線形応答を調査しました。結果は、生成された3番目の高調波のフィールド強度と、6つの層で観察される最大非線形信号とのグラフェン層の増加との相関関係を示しています。 次に、電気ゲートを使用して、1、2層、3層グラフェンスタックのドーピング濃度の効果を調査しました。 最後に、彼らは、THZ駆動場を局所的に強化するために、金属パターンの基質の効果を見ました。彼らは、THZ駆動場に作用する3種類のメタサーフェスを、バンドパスフィルター、バンドストップフィルター、線形ワイヤグリッド偏光子（WGP）として比較しました。 2種類のスペクトルフィルターは、これらのTHZ HHG実験で使用されている、以前に報告されたメタトラフェス基質よりも大きなフィールドエンハンスメントを提供します。 グラフェンの光学的非線形性は、印加された電界に応じて、キャリアの輸送ダイナミクスに密接に関連しています。目に見えるまたは近赤外（NIR）の励起とは異なり、バンド間遷移につながる励起は、テラヘルツの駆動フィールドがイントラバンド遷移を引き起こします。彼らはまた、Metasurfaceのジオメトリに基づいてTHG強化係数を推定する単純なモデルを提案しました。テスト結果1つの実験的構成で （図1）、THG信号の敏感な検出では、ローパスフィルター（LPF）を使用する必要があり、ポンプパルスのスペクトル幅を減らし、第3水症の周波数で残留ポンプを排除しました。 #グラフェンレーザー衝突によりTerahertzシグナル高調波が得られます