В. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц




Скачать 172.47 Kb.
НазваниеВ. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц
Дата28.12.2012
Размер172.47 Kb.
ТипДокументы

Терагерцовая спектроскопия и тераграфия



ТЕРАГЕРЦОВАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ И ТЕРАГРАФИЯ


В.Г. Беспалов


В данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное ТГц излучение имеет огромный потенциал для применений в диагностике, дистанционном зондировании, спектроскопии химических и биологических объектов. Беспрепятственное проникновение такого излучения сквозь дымы и туманы, одежду, бумагу, дерево, пластмассу, керамику и другие материалы открывает широкие возможности ТГц-локации, ТГц-томографии и ТГц-интравидения с разрешением вплоть до 100 мкм. К новым возможностям следует отнести ТГц-голографию. Разработка научно-технических основ использования электромагнитного излучения терагерцового диапазона спектра в голографии и томографии, несомненно, послужит прогрессу в данной области, приведет к созданию нового направления - тераграфии – которое, несомненно, займет свое место наряду с такими известными, как рентгеноскопия, когерентная оптическая томография и ЯМР-томография.


Введение

Терагерцовая область частот, находящаяся в пределах от 300 ГГц до 10 ТГц, представляет собой довольно значительную область спектра электромагнитного излучения, находящуюся между микроволновым и инфракрасным излучением (см. рис. 1).





Рис. 1. Шкала электромагнитных излучений.


В последние годы терагерцовые системы в наиболее длинноволновом инфракрасном оптическом интервале частот привлекают большой интерес вследствие использования в научных целях, а также для возможных применений в военной и гражданской технике. В настоящее время развиваются несколько параллельных направлений создания когерентных импульсных источников ТГц диапазона. В начале 90-х годов несколькими группами исследователей было показано, что при освещении некоторых фотополупроводников фемтосекундными импульсами света поверхность образцов излучает когерентные сверхкороткие широкополосные импульсы в ТГц диапазоне [1 - 13]. Наряду с возбуждением фотоносителей, ТГц излучение может генерироваться в процессе коллективного оптического возбуждения электронов в гетероструктурах и квантовых ямах [14 - 21]. Возможно получение ТГц излучения при фокусировке первой и второй гармоник излучения фемтосекундного лазера в воздух, при нелинейно-оптическом выпрямлении высокоинтенсивного импульса [22]. ТГц импульсное излучение с высокой эффективностью преобразования было получено при использовании биполярной фотопроводящей антенны [23].

Ультракороткие ТГц оптические импульсы в настоящее время перспективны для внутренней и внешней связи в интегральных схемах [24], (чипах), для целей спектроскопии дальнего ИК диапазона с разрешением во времени и химического определения состава сложных соединений [25-29], для создания ТГц радаров [30 - 31], для целей оптической ТГц томографии с разрешением во времени (T-ray imaging) [32 –33].

В обзоре мы коснемся вопросов увеличения мощности генерируемого ТГц излучения и рассмотрим конкретные примеры вышеперечисленных применений ультракоротких ТГц оптических импульсов.


Сверхширокополосная генерация ТГц излучения

В связи с развитием ТГц техники остро стоят вопросы увеличения выходной мощности генерируемого излучения и в первую очередь это относится к системам на основе ТГц генерации поверхностью полупроводника при освещении фемтосекундными оптическими импульсами видимого диапазона спектра. Эффект генерации электромагнитного излучения поверхностью полупроводника при таком возбуждении объясняется динамикой образования фотоносителей – электронно-дырочных пар и их сверхбыстрым движением в приповерхностном электрическом поле. Согласно уравнениям Максвелла, возникающий при этом приповерхностный ток J(t) вызывает генерацию электромагнитного импульса E(t) ~ J/t, обычно в виде одного колебания со спектром, определяемым Фурье- преобразованием его временной формы. Таким образом, поверхность полупроводника работает как динамическая фотопроводящая антенна, излучающая импульсы широкополосного электромагнитного излучения длительностью в сотни фемтосекунд. Центральная частота генерации в фотополупроводниках, как правило, находится в районе 1 - 2 ТГц.

Обычно, в качестве источников накачки используются фемтосекундные лазеры на сапфире с титаном (Ti:S) с длиной волны генерации 800 нм, достаточной для возбуждения электронно-дырочных пар во многих полупроводниках [34]. В качестве генераторов терагерцового излучения широко используются полупроводниковые кристаллы GaAs [1, 3, 5, 7, 10], InP [1, 3] и InAs [8, 9]. Для увеличения эффективности терагерцового излучения образцы кристаллов помещаются в сильные электрические [1 - 3, 6, 10] или магнитные поля [5 - 8]. Следует отметить, что, согласно модели [3] интенсивность терагерцового излучения пропорциональна временным производным от концентрации электронно-дырочных пар и их скорости движения в электрическом или магнитном поле, которая определяется подвижностью носителей заряда. Одним из наиболее высоких значений подвижности электронов ~ 3∙104 см2/В∙с обладают нелегированные кристаллы арсенида индия InAs, и именно на них достигнута в настоящее время наибольшая эффективность преобразования [8].

В ранее опубликованных работах в качестве приемников ТГц - излучения использовались фотопроводящие антенны [2] и фотоприемники на основе кристаллов Si [4], ZnTe [7], а также InSb и Si болометры [8], охлаждаемые до гелиевых температур.

В экспериментальной работе [5] было отмечено увеличение интенсивности ТГц излучения при помещении кристалла InAs в магнитное поле. Объяснение этого эффекта можно представить в следующем виде [35]. Вблизи поверхности полупроводника всегда существует электрическое поле, обусловленное наличием поверхностного заряда, причем вектор этого поля перпендикулярен поверхности, а его направление определяется знаком заряда. При освещении полупроводника излучением с энергией фотонов, превышающей ширину запрещенной зоны, в приповерхностном слое образуются свободные фотоносители – электроны и дырки. Нестационарное движение данных фотоносителей в приповерхностном электрическом поле и динамика их концентрации обуславливают генерацию терагерцового излучения при фемтосекундном возбуждении. Согласно работе [36], электрическое поле терагерцового излучения ET генерируемого поверхностью полупроводника можно определить выражением:

, (1)

где n – концентрация носителей заряда, v – их скорость, e – заряд электрона. Используя формулу (1) можно оценить влияние внешнего магнитного поля на генерацию ТГц излучения. Известно [34], что при оптическом возбуждении фотонами с энергией, превышающей энергию запрещенной зоны полупроводника, внешнее постоянное магнитное поле существенного влияния на изменение концентрации носителей не оказывает, но влияет на изменение скоростей носителей. Как известно, на заряженную частицу, находящуюся в электрическом и магнитном полях, действует сила Лоренца [37], обуславливающая её движение:

, (2)

где B – вектор магнитной индукции, E – электрическое поле, обусловленное поверхностным потенциалом. В первый момент возникновения фотоносителей на них действует приповерхностное электрическое поле, обуславливая их движение по нормали к поверхности полупроводника. Соответственно, для эффективного влияния магнитного поля на движение носителей, его вектор должен быть перпендикулярен вектору скорости или вектору приповерхностного электрического поля. Приложим внешнее постоянное магнитное поле к полупроводнику так, чтобы вектор магнитной индукции был направлен вдоль поверхности полупроводника (см. рис.2).




Рис.2. Схематичное изображение траектории движения заряженной частицы в приповерхностном слое полупроводника в скрещенных электрических и магнитных полях [35].


В таких скрещенных магнитном и электрическом полях составляющие силы Лоренца, действующие на частицу можно представить в виде:

, , (3)

а уравнения движения носителей между последовательными актами их рассеяния можно записать в виде:

, , (4)

где m – эффективная масса фотоносителя (электрона или дырки). Решение уравнений (4) показывает, что частица движется по циклоиде в направлении оси X (рис.2). Из сравнения выражений (1) и (4) можно сделать вывод, что приложение внешнего постоянного магнитного поля с вектором индукции параллельного поверхности приводит к увеличению генерации терагерцового излучения, причем изменение его интенсивности в зависимости от внешнего постоянного магнитного поля пропорциональна квадрату магнитной индукции и квадрату напряженности электрического поля:

. (5)

Следует отметить, что возникновение компонент движения носителей вдоль осей X и Y приводит также к появлению соответствующих компонент поляризации в генерируемом терагерцовом излучении и, поскольку вклад и различен (см. (4)), то появляется эллиптичность поляризации, экспериментально наблюдавшаяся в работе [5]. Приложение дополнительного внешнего постоянного электрического поля в направлении оси X может привести к увеличению вклада в генерацию ТГц излучения и получению излучения с круговой поляризацией.

Для оценки влияния интенсивности светового импульса, возбуждающего фотоносители, используем выражение (1). Из него следует, что напряженность поля генерируемого ТГц поля пропорциональна скорости возникновения фотоносителей, для которых можно написать балансное уравнение:

, (6)

где - время рекомбинации фотоносителей, I – интенсивность падающего на образец излучения [фотон/см2∙сек], - сечение поглощения [см2]. Поскольку время рекомбинации фотоносителей много больше времени фемтосекундного возбуждения, в (6) можно пренебречь членом и тогда, сравнивая (1), (5) и (6) можно сделать вывод, что интенсивность ТГц излучения также квадратично зависит от интенсивности возбуждающего излучения. Следует отметить, что в (6) неучтено насыщение, вследствие конечности возможного числа носителей в объеме образца. Для оценки насыщающей интенсивности фемтосекундного лазерного импульса учтем, что генерация терагерцового излучения происходит в тонком приповерхностном слое толщиной порядка длины экранирования Дебая, равной для InAs LD ~ 100 нм. Таким образом, при обычной концентрации атомов полупроводника N0 ~ 1022 см3, максимально возможная плотность возбуждающих фотонов составляет Nmax = LD N0 ~ 1017 см2, что соответствует максимальной плотности лазерной энергии Jmax ~ 100 мДж/см2.

Таким образом, анализ показывает, что для увеличения мощности ТГц излучения необходимо помещать полупроводник во внешние скрещенные магнитные и электрические поля, причем его мощность пропорциональна квадрату напряженности данных полей, а также увеличивать плотность энергии возбуждающего фемтосекундного импульса до Jmax. Результаты данного анализа находятся в соответствие с результатами экспериментов [3, 5, 7, 35], что свидетельствует о возможности масштабирования и получения ТГц излучения большой мощности.


Терагерцовая спектроскопия с разрешением во времени

В настоящее время большое число работ, связанных с сверхкороткими ТГц импульсами, посвящено вопросам спектроскопии, в том числе и с разрешением во времени [1, 25-29]. ТГц спектроскопия позволяет измерять спектры в диапазоне частот 0,2 – 2 ТГц или 6,6 – 66 см-1, что очень важно для исследований органических молекул, содержащих водородные и углеродные связи. В качестве характерного примера остановимся на исследованиях, посвященных изучению изомеризации хромоформных молекул ретинали, соединяющих фотоактивные протеины в родопсине и бактериородопсине [38]. В родопсине, конформационные изменения ретинали из 11-cis в all-trans форму с дальнейшим переходом из all-trans в 13-cis форму, являются первичным шагом в цикле фотосинтеза [39]. Такие изменения обусловлены вращением вокруг одной из C=C двойных связей в полиеновой цепочке (рис. 3).





Рис.3. Три различных изомера ретинали: (a) - all-trans, (б) 13-cis, (в) 11-cis [39].


Конформационные изменения, наведенные фотовозбуждением связанных  - электронов линейной С-цепочки, являются предметом многочисленных исследований [40 – 42]. Для изучения данных процессов эффективным методом является абсорбционная спектроскопия с разрешением во времени, заключающаяся в возбуждении фемтосекундным оптическим импульсом с длиной волны менее 900 нм, инициирующим изомеризацию, и дальнейшим мониторингом поглощения в ТГц диапазоне с задержкой, относительно возбуждающего импульса. Наблюдение фемтосекундной динамики поглощения на резонансных низкочастотных колебательных модах позволяет подробно изучить конформационные преобразования молекул ретиналя.

Стандартная система ТГц-спектрометра с разрешением во времени приведена на рис.4.





Рис. 4. Оптическая схема стандартного ТГц – спектрометра. 1- источник ТГц излучения, 2 – подложка с ретиналью, 3 – подложка из полиэтилена без ретинали, 4 – детектор ТГц излучения, 5 – линия оптической задержки, 6 – делитель пучка фемтосекундного лазера, - сухая N2 атмосфера. [39].


Импульсное фемтосекундное излучение лазера на сапфире с титаном разделяется на два пучка, один из которых возбуждает сверхкороткий ТГц импульс, а другой используется для создания временного строба на фотодетекторе, сигнал с которого отображает профиль электрического поля ТГц излучения. Для возбуждения сверхкороткого ТГц импульса используется пластина полупроводника к которой приложено электрическое поле, а в качестве фотодетектора - кристалл GaAs, являющийся фотопроводящей антенной, принимающей ТГц сигнал. Сигнал с фотопроводящей антенны, пропорциональный напряженности электрического поля, поступает на систему регистрации и обработки сигнала.

Для предотвращения влияния поглощения ТГц излучения на парах воды в воздухе, оптическая схема, где проходит ТГц излучение, помещена в герметичный объем, заполненный сухим азотом. Образцы ретинали помещаются в криостат, температура в котором изменяется от комнатной до 10К, для исследования влияния температурного уширения спектров поглощения. Изменяя временную задержку между ТГц импульсом и фемтосекундным импульсом лазера на сапфире с титаном с использованием оптической линии задержки, регистрируется сигнал, поступающий с ТГц детектора, и мы получаем зависимость амплитуды ТГц электрического поля от времени. Спектр данного сигнала определяется путем Фурье-преобразования, а спектр поглощения определяется путем вычитания двух спектров, записанных при прохождении ТГц импульса через подложку с ретиналью и без нее. Типичные ТГц сигналы и их спектры, представлены на рис. 5.




Рис. 5. Типичные ТГц сигналы и их спектры, полученные путем Фурье-преобразования временной формы, до (сплошная кривая) и после (пунктирная кривая) прохождения образца с ретиналью 9-cis [39].

На основании измеренных спектров поглощения были определены различные частотные резонансы, ответственные за различные колебания полиеновых цепей, а также частотные зависимости дисперсии различных изомеров ретинали в ТГц диапазоне. При сравнении спектров поглощения трех изомеров стало возможным определить локализацию в сложной молекуле различных колебательных мод.

Таким образом, терагерцовая спектроскопия с использованием ультракоротких импульсов открывает новые возможности исследования резонансов сложных молекул, в том числе и биологических, в ранее недоступном диапазоне длин волн.


ТГЦ-томография с разрешением во времени

Поскольку тепловой фон окружающей среды при комнатной температуре (T = 300 K) соответствует частотам 1…10 ТГц с максимумом вблизи 6 ТГц, то практически невозможно обычными методами исследовать пропускание и отражение объектов в данном диапазоне спектра, вследствие того, что тепловой шум подавляет полезный сигнал. Основной особенностью систем ТГц-томографии с использованием ультракоротких импульсов является когерентное детектирование напряженности электрического поля (амплитуды и фазы) с разрешением во времени [32-33, 43-45].

Остановимся на основных принципах сверхбыстрой ТГц-томографии на примере исследования внутренней структуры твердотельных водородных топливных элементов, являющихся наиболее перспективными мощными генераторами электрического тока [44, 46]. Схематичное поперечное сечение топливного элемента представлено на рис. 6. Керамическая топливная ячейка состоит из двух электродов (анода и катода), разделенных твердым электролитом на основе иттрий-стабилизированного циркония, типичная толщина ячейки составляет около 100 мкм. Топливо (водород) прокачивается сквозь анод, приводя к появлению электронов во внешней цепи вследствие электрохимической реакции окисления. Кислород прокачивается через катод, состоящий из материала, способного принимать электроны из внешней цепи. Твердый электрод переносит ионы между




Рис.6. Поперечное сечение твердотельного водородного топливного элемента (вверху) и принцип его действия (внизу) [44].


двумя электродами. Кислород прокачивается через катод, состоящий из материала, способного принимать электроны из внешней цепи. Твердый электрод переносит ионы между двумя электродами. Такой элемент производит во внешней цепи напряжение около 1 В при температуре 850 –950С. Для получения более высокого напряжения ячейки собираются в пачку, причем биполярная пластина, соединяющая ячейки, служит для прокачки реагирующих газов.

Промышленное производство таких топливных элементов связано с трудностями, обусловленными необходимостью точного контроля размеров всех элементов. Оптические методы контроля толщин слоев невозможны в связи с их непрозрачностью и сильным рассеянием, акустические методы не позволяют достичь необходимого разрешения. Авторами [13, 45] было предложено использовать методы ТГц-томографии с разрешением во времени для контроля данных ячеек.

Основная идея ТГц томографической системы состоит в использование отражения от различных слоев керамической ячейки, прозрачных в диапазоне 0.1…2 ТГц. Измеряя временную задержку между отражениями от границ раздела между различными слоями и зная дисперсионные константы материалов, возможно определить размеры вертикального профиля. Пространственное разрешение в двух координатах достигается путем сканирования сфокусированным пучком ТГЦ излучения, либо просвечивая образец широким пучком и регистрируя задержку в различных точках формируемого изображения. Две реализованные экспериментальные схемы представлены на рис. 7.





Рис. 7. Две экспериментальные схемы ТГц-томографии. а - для нормального падения, б - для наклонного падения ТГц излучения на образец. 1 – источник лазерного излучения, 2 – источник ТГц излучения, 3 – параболические зеркала, 4 – исследуемый образец, 5 – детектор ТГц излучения, 6 – линия оптической задержки, 7 – поляризаторы. [44].

В верхней схеме, с использованием поляризаторов на основе дифракционных решеток, пучок ТГц излучения, фокусирующийся по нормали на образец, отражается и попадает в систему регистрации. В нижней схеме используется наклонное падение на образец, позволяющее упростить конструкцию, но усложняющее последующую обработку измерений. На рис. 8 приведены результаты измерений трехслойной структуры топливной ячейки, а на рис. 9 результаты его обработки.





Рис. 8. Картина отражения импульсного ТГц излучения от трех слоев топливного элемента при наклонном падении [44].





Рис. 9. Результаты обработки картины отражения импульсного ТГц излучения от трех слоев топливного элемента [44].

Таким образом, ТГЦ-томография с использованием ультракоротких импульсов является мощным средством неразрушающего контроля изделий, непрозрачных в видимом диапазоне спектра, но пропускающих ТГц излучение.


ТГц-локация

Наиболее перспективным направлением использования ТГц-технологий с использованием ультракоротких импульсов, по-видимому, является ТГц-томография и ТГц-локация. Принципиальная схема ТГц-локации приведена на рис. 10.





Рис. 10. Принципиальная схема ТГЦ-локации [31].


Источник ТГц излучения, формируемый с использованием фемтосекундных импульсов, с использованием параболического и простого металлических зеркал освещает цель, расположенную на удаленном расстоянии. Рассеянное и отраженное от цели ТГц излучение коллимируется оптической системой и попадает на детектор, включаемый в момент времени, соответствующий удвоенному проходу ТГц излучения до цели. В дальнейшем время включения детектора регулируется с использованием оптической линии задержки и регистрируется временная картина отраженного ТГц сигнала. На рис. 11 и 12 представлены сигналы, полученные при отражении от алюминиевого шарика диаметром 6 мм и





Рис. 11. Временная развертка ТГц сигнала, отраженного от алюминиевого шарика [31].





Рис. 12. Временная развертка ТГц сигнала, отраженного от алюминиевого цилиндра [31].


цилиндра диаметром 3 мм, расположенных на расстоянии около метра от источника излучения.

Сравнивая данные временные развертки можно отметить, что сигналы существенно отличаются, причем по ширине пиков можно идентифицировать размеры отраженных целей.

Следует отметить, что в реальной атмосфере присутствуют водяные пары, сильно ослабляющие ТГц-излучение, однако для космических применений ТГц-локация несомненно представляет интерес.

Среди возможных перспективных направлений ТГц-технологий следует отметить возможность создания ТГц-голографических систем, основанных на использовании когерентного ТГц излучения [46]. В качестве прообраза можно использовать системы радиоголографии [47]. Следует отметить, что данное направление не рассматривается в мировой литературе, хотя потенциально открывает большие перспективы использования.


Заключение

В данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения ТГц-излучения, формируемого фемтосекундными световыми импульсами. За последние пятнадцать лет с развитием фемтосекундных твердотельных лазеров с синхронизированными модами (в особенности лазеров на сапфире с титаном) и микроэлектроники в исследованиях и практических применениях излучения терагерцовой области спектра наметился значительный сдвиг. Развитие терагерцовой спектроскопии с разрешением по времени и других терагерцовых технологий привело к появлению ещё одного способа изучения окружающего мира. ТГц излучение имеет огромный потенциал для применений в диагностике, дистанционном зондировании, спектроскопии химических и биологических объектов. Действительно, оно охватывает актуальный спектральный диапазон колебательных, вращательных и трансляционных линий широкого класса органических и биологических молекул. Беспрепятственное проникновение сквозь дымы и туманы, одежду, бумагу, дерево, пластмассу, керамику и другие материалы открывает широкие возможности интравидения с разрешением вплоть до 100 мкм и высоким отношением сигнал/шум вследствие малости рэлеевского рассеяния излучения в этом диапазоне. Малость энергии терагерцовых квантов и связанный с этим неионизующий характер терагерцового излучения открывает широкие возможности для его использования в биологии и медицине. В то же время энергия терагерцовых квантов соответствует колебательной энергии важных биологических молекул, включая молекулы ДНК и РНК, Это позволяет осуществлять целенаправленное воздействие на них как в исследовательских, так и медицинских целях, стимулируя или подавляя развитие вирусов, клеток и их компонентов. Не менее перспективным с точки зрения практики является применение терагерцового излучения в медицине для визуализации, голографирования и томографии тканей, терапии и хирургии. Разработка научно-технических основ использования электромагнитного излучения терагерцового диапазона спектра в голографии и томографии, несомненно, послужит прогрессу в данной области, приведет к созданию нового направления - тераграфии – которое, несомненно, займет свое место наряду с такими известными, как рентгеноскопия, когерентная оптическая томография и ЯМР-томография.

Работа выполнена при поддержке грантами РФФИ № 06-02-08317-ОФИ, 06-02-03035-б, 06-02-17303-а.


Список литературы

  1. Greene B. I., Saeta P. N., Douglas R. D., Chuang S. L. Far-infrared light generation at semiconductor surfaces and its spectroscopic applications // IEEE J. Quant. Electron. 1992. V.28. P. 2302-2312.

  2. Planken P. C., Nuss M. C., Knox W. H., Miller D. A., Goossen K. W. THz pulses from the creation of polarized electron-hole pairs in biased quantum wells Appl. Phys. Lett. 1992. V.61. P. 2009-2011.

  3. Benicewicz P. K., Roberts J. P., Taylor A. J. Scaling of teraherz radiation from large-aperture biased photoconductors // JOSA. 1994. B. V.12. P. 2533-2546.

  4. McIntosh K. A., Brown E. R., Nichols K. B., McMahon O. B., DiNatale W. F., Lyszczarz T. M. Teraherz photomixing with diode lasers inlow-temperature-grown GaAs // Appl. Phys. Lett. 1995. V.67, P. 3844-3846.

  5. Sarukura N., Ohtake H., Izumida S., Liu Z. High average-power THz radiation from femtosecond laser-irradiated InAs in a magnetic field and its elliptical polarization characteristics // J. Appl. Phys. 1998. V.84. P.654-656.

  6. Campbell P., Li M., Lu Z. G., Riordan J. A., Stewart K. R., Wagoner G. A., Wu Q., Zhang X. C. Free space electro-optic and magneto-optic sampling // Proc. SPIE. 1998. V.3269. P.114-124.

  7. Li M., Zhang X. C. Portable THz system and its applications // Proc. SPIE. 1999. V.3616 P.126-135.

  8. Izumida S., Ono S., Liu Z., Ohatake H., Sarukura N. Spectrum control of THz radiation and frequency chirp of the exitation pulses // Appl. Phys. Lett. 1999. V.75. P. 451-453.

  9. Kondo T., Sakamoto M., Tonouchi M., Hangyo M. Terahertz radiation from (111) InAs surface using 1.55 m femtosecond laser pulses // Jpn. J. Appl. Phys. 1999. V.38. P.L1035-L1037.

  10. Gurtler A., Winnewisser C., Helm H., Jepsen P. U. Terahertz pulse propagation in the near fied and the far field // JOSA. 2000. V.1. P.74-83.

  11. Averitt R. D., Rodriguez G., Siders J. L., Trugman S. A., Taylor A. J. Conductivity artifacts in optical-pump THz-probe measurements of YBa2Cu3O7 // JOSA. 2000. V.17. P.327-331.

  12. Mittleman D. M., Gupta M., Neelamani R., Baraniuk R. G., Rudd J. V., Koch M. Recent advances in terahertz imaging // Appl. Phys. 1999. V. B. 68 P.1085-1094.

  13. Herrmann M., Tani M., Sakai K. Display modes in time-resolved terahertz imaging // Jpn. J. Appl. Phys. 2000. V.39. P.6254-6256.

  14. Roskos H., Nuss M.C., Leo K., Miller D.A.B., Fox A.M., Schmidt-Rink S., Kohler K. Coherent submillimeter-wave emission from charge oscillations in a double-well potential // Phys. Rev. Lett. 1992. V.68. P. 2216-2219.

  15. Planken P.C.M., Nuss M.C., Brenner I., Goossen K.W., Luo M.S., Chuang S.L., Pfeier L. Terahertz emission in single quantum wells after coherent optical excitation of light hole and heavy hole excitons // Phys. Rev. Lett. 1992. V.69. P. 3800-3803.

  16. Waschke C., Roskos H. G., Schwedler R., Leo K., Kurz H., Ohler K. K. Coherent submillimeter-wave emission from Bloch oscillations in a semiconductor superlattice // Phys. Rev. Lett. 1993. V.70. P. 3319-3322.

  17. Vosseburger M., Roskos H.G., Wolter F., Waschke C., Kurz H., Hirakawa K., Wilke I., Yamanaka K. Radiative decay of optically excited coherent plasmons in a two-dimensional electron gas // JOSA. 1996. V. B.13. P. 1045-.

  18. Kersting R., Unterrainer K., Strasser G., Kaumann H.F., Gornik E. Few-cycle THz emission from cold plasma oscillations // Phys. Rev. Lett. 1997. V.7. P. 3038-3041.

  19. Kersting R., Heyman J.N., Strasser G., Unterrainer K. Coherent plasmons in n-doped GaAs // Phys. Rev. 1998. V.B.58. P.4553-4559.

  20. Murdin B.N., Heiss W., Langerak C.J.G.M., Lee S.C., Galbraith I., Strasser G., Gornik E., Helm M., Pidgeon C.R. Direct observation of the LO phonon bottleneck in wide GaAs/Alx Ga1-x As quantum wells // Phys. Rev. 1997. V. B. 55. P.5171-5176.

  21. Unterrainer K., Kersting R., Bratschitsch R., Muller T., Strasser G., Heyman J.N. Few-cycle THz spectroscopy of semiconductor quantum structures // Physica. 2001. V. E.9. P.76-83.

  22. Cook D. J., Hochstrasser R. M. Intense terahertz pulses by four-wave rectification in air // Opt. Letts. 2000. V.25. P.1210-1212.

  23. Holzman J.F., Vermeulen F. E., Elezzabi Y. Frozen wave generation of bandwidth-tunable two-cycle THz radiation // JOSA. 2000. V. B.17. P. 1457-1463.

  24. McGowan R. W., Grischkowsky D. Experimental time-domain study of THz signals from impulse excitation of a horizontal surface dipole // Appl. Phys. Lett. 1999. V.74. P.1764-1766.

  25. Thrane L., Jacobsen R. H., Jepsen P. Uhd., Keiding S. R. THz reflection spectroscopy of liquid water // Chem. Phys. Lett. 1995. V.240. P.330.

  26. Hu B. B., De Souza E. A., Knox W. H., Cunningham J. E., Nuss M. C., Kuznetsov A. V., Chuang S. L. Identifying the distinct phases of carrier transport in semiconductors with 10 fs resolution // Phys. Rev. Lett. 1995. V.74. P.1689-1692.

  27. Katzenellenbogen N., Grischkowsky D. Electrical characterization to 4 THz of n- and p-type GaAs using THz time-domain spectroscopy,’’ Appl. Phys. Lett. 1992. V.61. P.840-842.

  28. Grischkowsky D., Keiding S. R., van Exter M., Fatinger Ch. Far-infrared time-domain spectroscopy with terahertz beams of dielectrics and semiconductors // JOSA. 1990. V. B.7. P.2006.

  29. Van Exter M., Grischkowsky D. Optical and electronic properties of doped silicon from 0.1 to 2 THz // Appl. Phys. Lett. 1990. V.56. P.1694.

  30. Cheville R. A., Grischkowsky D. Time domain terahertz impulse ranging studies // Appl. Phys. Lett. 1995. V.67. P.1960–1962.

  31. McGowan R. W., Grischkowsky D. Direct observation of Gouy phase shift in THz impulse ranging // Appl. Phys. Lett. 2000. V.76. P.670–672.

  32. Mittleman D. M., Jacobsen R. H., Nuss M. C. T-ray imaging // IEEE J. Sel. Top. Quant. Electron. 1996. V.2. P.679–692.

  33. Hu B. B., Nuss M. C. Imaging with terahertz waves // Opt. Lett. 1995. V.20. P.1716–1718.

  34. Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1990. 688 с.

  35. Беспалов В. Г., Крылов В. Н., Путилин С. Э., Стаселько Д. И. Генерация излучения в дальнем ИК диапазоне спектра при фемтосекундном оптическом возбуждении полупроводника InAs в магнитном поле // Опт. и спектр. 2002. Т. 93. № 1. C. 158-162.

  36. Piao Z., Tani M., Sakai K. Carrier dynamics and terahertz radiation in photo conductive antennas // Jpn. J. Appl. Phys. 2000. V.39. P. 96-100.

  37. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1992. 662 с.

  38. Walther M., Fischer B., Schall M., Helm H., Uhd Jepsen P. Far-infrared vibrational spectra of all-trans, 9-cis and 13-cis retinal measured by THz time-domain spectroscopy // Chem. Phys. Lett. 2000. V.332. P. 389-395.

  39. Stryer L. Biochemistry. 4th ed., N.Y.; Freeman, 1995.

  40. Wang Q., Schoenlein R.W., Peteanu L.A., Mathies R.A., Shank C.V. Vibrationally coherent photochemistry in the femtosecond primary event of vision // Science. 1994. V.266. P. 422-424.

  41. Haran G., Morlino E.A., Matthes J., Callender R.H., Hochstrasser R.M. Femtosecond polarized pump-probe and stimulated emission spectroscopy of the isomerization reaction of rhodopsin // J. Phys. Chem. 1999. V.A. 103. P. 2202-2207.

  42. Hahn S., Stock G. Quantum-mechanical modeling of the femtosecond isomerization in rhodopsin // J. Phys. Chem. 2000. V. B. 104. P.1146-1149.

  43. Jiang Z., Zhang X.C. Measurement of spatio-temporal terahertz field distribution by using chirped pulse technology // IEEE J. OF Quant. Electron. 2000. V.36. P. 1214-1222.

  44. Brucherseifer M., Bolivar P.H., Klingenberg H., Kurz H. Angle-dependent THz tomography – characterization of thin ceramic oxide films for fuel cell applications // Appl. Phys. 2001. V.B.72. P. 361–366.

  45. Minh Q., Takahashi T. Science and Technology of Ceramic Fuel Cells. Amsterdam: Elsevier, 1995.

  46. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография. М.: Мир, 1973. 686 c.

  47. Ключников А.С. Радиооптика и голография. Мн.: Университетское, 1989. 224 с.



Похожие:

В. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц iconПечатные материалы, опубликованные в 2008 году сотрудниками Центра си и тгц
«жёсткого» рентгеновского излучения // Синхротронное излучение в современных технологиях: Школа по подготовке специалистов, 6 – 12...
В. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц iconВыпускная работа по “ Основам информационных технологий
В данном реферате были рассмотрены возможности применения ит в предметной области, были проанализированы возможности различных программ...
В. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц iconСовременные суперкомпьютеры: состояние и перспективы
В статье дан обзор современного состояния и возможных перспектив развития суперэвм. Рассмотрены основные области их применения и...
В. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц icon: 658. 011. 4 Вопросы гидравлики барботирования при работе скважинного газлифта (с. 10)
Рассмотрены условия образования и факторы, влияющие на кавитацию. Проведена оценка практического применения кавитации в нефтегазовой...
В. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц iconИсследование нетермического воздействия терагерцового излучения на геносенсорные клетки E. coli/pKatG-gfp и E. coli/pСopA-gfp

В. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц iconУрока по физике на тему
«Постоянный электрический ток», на который отведено 27 часов, включает в себя две части: «Законы постоянного тока» и «Электрический...
В. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц iconПрограмма курса Челябинск 2005
Целью курса является изучение механизмов взаимодействия лазерного излучения с биологическими тканями, исследование методами компьютерного...
В. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц iconВ данной работе рассмотрены особенности функционирования мирового рынков нефти и нефтепродуктов (НиНП). Рассмотрена эволюция механизмов ценообразования и
Рассмотрены примеры применения данных стратегий. На основании проведённого анализа структуры и деятельности экспортной компании,...
В. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц iconНапример, по плану были рассмотрены самые актуальные вопросы
...
В. Г. Беспалов в данном обзоре рассмотрены и проанализированы вопросы практического применения терагерцового излучения, возбуждаемого в различных средах фемтосекундными световыми импульсами. Сверхширокополосное тгц iconЛабораторная работа 4 взаимодействие γ-излучения
Цель работы: изучить механизмы взаимодействия γ-излучения с веществом; измерить функцию пропускания и рассчитать коэффициент поглощения...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница