Терагерцовое излучение в волноводе с параллельными металлическими пластинами, частично заполненном нелинейно-оптическим кристаллом

Поставлена задача о генерации одномодового терагерцового импульсного излучения за счёт оптического выпрямления фемтосекундного импульса титан-сапфирового лазера в нелинейном кристалле, частично заполняющем волновод с параллельными металлическими пластинами. Проведён численный анализ модового состава и распространения терагерцового импульса в такой структуре. Установлено, что можно добиться одномодовой связи входного линейно поляризованного оптического импульса возбуждения, сфокусированного на кристалле ниобата лития LiNbO₃ , с терагерцовым импульсом в широкой спектральной полосе 0,1-2,5 ТГц. Показана возможность оптимального подбора размеров и диэлектрической восприимчивости нелинейного кристалла и размеров волновода, обеспечивающих эффективную генерацию и одномодовое распространение терагерцового импульса с малым затуханием. Полученные результаты сравниваются с экспериментальными и численными данными для случая прямоугольного металлического волновода, частично заполненного оптическим нелинейным кристаллом.

На английском языке

Terahertz radiation in a parallel metal plate waveguide partially filled with a nonlinear-optical crystal

Nikoghosyan A.S. and Tadevosyan V.R.

The problem of generating single-mode terahertz pulsed radiation via optical rectification of a femtosecond laser pulse (Ti: Sapphire) in a nonlinear crystal partially filling a parallel-plate waveguide is addressed. A numerical analysis of the mode composition and THz pulse transmission in this structure is performed. It is demonstrated that single-mode coupling between the linearly polarized optical excitation pulse focused on the LiNbO₃ crystal and the terahertz pulse can be achieved across a broad spectral range of 0.1-2.5 THz. The study shows that efficient generation and single-mode transmission of the terahertz pulse with minimal attenuation can be achieved by optimally selecting the dimensions and permittivity of the nonlinear crystal, along with the waveguide dimensions. The results are compared with both experimental and numerical data for a rectangular metal waveguide partially filled with an optically nonlinear crystal

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2024_67_11_911

Пример ссылки для цитирования:

Никогосян А.С., Татевосян В.Р. Терагерцовое излучение в волноводе с параллельными металлическими пластинами, частично заполненном нелинейно-оптическим кристаллом // Изв. вузов. Радиофизика. 2024. Т. 67, № 11-12. C. 911–922.