Детектирование ТГц волн в кристаллах GaSe:S с помощью фемтосекундных лазерных импульсов на длине волны 1550 нм

Abstract

Особый интерес для инженерии устройств прикладной оптики в ТГц диапазоне частот представляет разработка эффективных детекторов излучения методами нелинейной оптики. Цель данной работы заключается в исследовании одного из таких детекторов – кристаллов Ga50%Se50-x%Sx%, где x принимает значения: 0, 1.5, 6, 8, 11, на эффективность детектирования ТГц волн в телекоммуникационном диапазоне (1550 нм). Образцы для исследований были изготовлены в ИГиМ СО РАН. Атомное вхождение серы определялось методом ЭДС СЭМ. Также, на базе ИАиЭ СО РАН был собран ТГц спектрометр с генерацией лазерного излучения на длине волны 1550 нм. В работе проведено сравнение эффективности детектирования терагерцового поля в вышеупомянутом ряде кристаллов и приведено сравнение с наиболее распространенным детектором для длин волн 1550 нм – кристаллом GaAs. Предварительные результаты демонстрируют, что наибольшей чувствительностью обладает кристалл детектора GaSe с процентным содержанием серы в количестве 6%, а также падение чувствительности детектора на основе Ga50%Se44%S6% относительно GaAs на 25 % с учетом потерь на переотражение. Впервые произведена оценка электрооптического коэффициента для кристаллов GaSe (для длин волн 1550 нм), для наиболее чувствительного кристалла r33=2,36 пм/В.