Исследователи из Политехнического института Парижа совершили значительный прорыв в области управления терагерцовым (ТГц) излучением. Терагерцовое излучение, представляющее собой электромагнитные волны с частотами от 0,1 до 10 ТГц, играет ключевую роль в современных технологиях визуализации, зондирования и спектроскопии.
Группа ученых под руководством Орельена Уара продемонстрировала новую технику управления лазерно-генерируемым ТГц излучением в воздухе, используя метод «летающего фокуса». Результаты исследования были опубликованы в престижном научном журнале Physical Review Letters.
На протяжении двух десятилетий команда Уара изучала генерацию ТГц излучения с помощью лазерно-индуцированных филаментов в воздухе. Основным преимуществом этого метода является возможность создания филаментов на значительном расстоянии от лазера в атмосфере. Однако до недавнего времени ТГц излучение оставалось ограниченным вблизи оси лазера, что существенно снижало эффективность дистанционного обнаружения.
Новая техника «летающего фокуса» позволяет контролировать групповую скорость сфокусированных фемтосекундных импульсов. Исследователи обнаружили, что управление фронтом ионизации (областью, где молекулы воздуха теряют электроны) с помощью этой техники дает возможность направлять ТГц волны под определенными углами и даже в обратном направлении.
Механизм действия основан на формировании различных частотных компонентов лазерного импульса. Это позволяет дистанционно контролировать как направление, так и скорость плазмы, генерируемой в фокусе лазера, что приводит к увеличению интенсивности ТГц излучения и возможности выбора направления его распространения.
Первые эксперименты показали многообещающие результаты, демонстрируя возможность обращения направления вторичного излучения. Это открытие создает новые перспективы для разработки инструментов дистанционной ТГц спектроскопии и анализа материалов на расстоянии.
Исследовательская группа планирует продолжить работу по улучшению ТГц излучения от филамента и применению данной техники к другим видам вторичного излучения от лазерных филаментов. Этот прорыв может стимулировать другие научные группы к изучению применения «летающего фокуса» в различных областях и способствовать развитию новых технологий контролируемой генерации ТГц излучения и дистанционного зондирования.
Изображение носит иллюстративный характер
Группа ученых под руководством Орельена Уара продемонстрировала новую технику управления лазерно-генерируемым ТГц излучением в воздухе, используя метод «летающего фокуса». Результаты исследования были опубликованы в престижном научном журнале Physical Review Letters.
На протяжении двух десятилетий команда Уара изучала генерацию ТГц излучения с помощью лазерно-индуцированных филаментов в воздухе. Основным преимуществом этого метода является возможность создания филаментов на значительном расстоянии от лазера в атмосфере. Однако до недавнего времени ТГц излучение оставалось ограниченным вблизи оси лазера, что существенно снижало эффективность дистанционного обнаружения.
Новая техника «летающего фокуса» позволяет контролировать групповую скорость сфокусированных фемтосекундных импульсов. Исследователи обнаружили, что управление фронтом ионизации (областью, где молекулы воздуха теряют электроны) с помощью этой техники дает возможность направлять ТГц волны под определенными углами и даже в обратном направлении.
Механизм действия основан на формировании различных частотных компонентов лазерного импульса. Это позволяет дистанционно контролировать как направление, так и скорость плазмы, генерируемой в фокусе лазера, что приводит к увеличению интенсивности ТГц излучения и возможности выбора направления его распространения.
Первые эксперименты показали многообещающие результаты, демонстрируя возможность обращения направления вторичного излучения. Это открытие создает новые перспективы для разработки инструментов дистанционной ТГц спектроскопии и анализа материалов на расстоянии.
Исследовательская группа планирует продолжить работу по улучшению ТГц излучения от филамента и применению данной техники к другим видам вторичного излучения от лазерных филаментов. Этот прорыв может стимулировать другие научные группы к изучению применения «летающего фокуса» в различных областях и способствовать развитию новых технологий контролируемой генерации ТГц излучения и дистанционного зондирования.
