Berlin 2001 – scientific programme

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Q: Quantenoptik

Q 26: Application of Short Pulses I

Q 26.3: Talk

Thursday, April 5, 2001, 16:30–16:45, H 2013

Erzeugung durchstimmbarer, schmalbandiger Terahertz-Strahlung durch optische Gleichrichtung in periodisch gepoltem Lithiumniobat — •C. Weiß, G. Torosyan, R. Wallenstein und R. Beigang — Fachbereich Physik, Universität Kaiserslautern, Erwin-Schrödinger Str., 67663 Kaiserslautern

Durch optische Gleichrichtung ultrakurzer Lichtimpulse in periodisch gepoltem Lithiumniobat (PPLN) läßt sich schmalbandige Terahertz(THz)-Strahlung erzeugen. Besitzt die Pumpstrahlung im Kristall einen Strahldurchmesser in der Größenordnung der Wellenlänge der erzeugten THz-Strahlung, wird diese nicht nur kollinear sondern unter allen Winkeln zur Ausbreitungsrichtung erzeugt. Liegt die Beobachtungsrichtung senkrecht zur Richtung der Pumpausbreitung dient die komplette seitliche Kristalloberfläche als Emitter, was zu einer geringen Divergenz der erzeugten Strahlung führt. Weiterhin lassen sich so die Wegstrecke im Kristall und damit die Absorptionsverluste minimieren. Als Pumpquelle im Experiment dient ein Titan:Saphir Laser mit Impulsdauern von 80 fs bei einer Repetitionsrate von 82 MHz und einer mittleren Leistung von 1,5 W. Die im PPLN-Kristall erzeugte Strahlung wird über einen photoleitenden Schalter phasensensitiv detektiert. Die Eigenschaften der erzeugten Strahlung wie Mittenfrequenz und Bandbreite werden diskutiert und Möglichkeiten zur Durchstimmung erörtert. Mit einer Polungsperiode von 127 µm läßt sich z. B. durch Änderung des Beobachtungswinkels eine Durchstimmung von 190 GHz bis zu 1100 GHz bei einer minimalen Bandbreite von 20 GHz erreichen.

[1] Y.-S. Lee et al., Appl. Phys. Lett. 76(18), 2505 (2000)