?
Коллективная монография «Терагерцовая фотоника»
Среди многих методов, разработанных для генерации терагерцового излучения, наиболее широко используемые включают в себя умножители гармоник перестраиваемых микроволновых источников, вакуумную элек- тронику (генераторы обратной волны, гиротроны и канцеротроны), супер- континуумы, генерируемые фемтосекундными лазерами, фотопроводящие переключатели , и генерацию разностных частот перестраиваемых лазеров в непрерывном режиме генерации. Коммерческие версии каждого из этих терагерцовых источников становятся все более доступными и мощными, но ни один из них не производит большую мощность вблизи 1 ТГц, а их стоимость мешает широкому распространению. Терагерцовые квантовые каскадные лазеры (ККЛ) являются компактны- ми и могут охватывать части терагерцового спектра, но в настоящее время они имеют ограниченную дробную перестройку частоты (<10 кГц). Несмотря на то, что полупроводниковые ТГц ККЛ были продемонстрированы в 2002 году, им все еще необходимо криогенное охлаждение. Одними из доступных и достаточно распространенных терагерцовых лазе- ров являются газовые лазеры с накачкой импульсным электрическим разрядом. Электрический разряд, необходимый для накачки таких лазеров, подразу- мевает сильное возмущение газовой среды, кроме того, невозможно ограни- чить возбуждение одним конкретным молекулярным уровнем. Процессы воз- буждения, ионизации и диссоциации снижают эффективность лазера. В то же время монохроматическая оптическая накачка обеспечивает возможность работы без нагрева лазерной среды и выборочное возбуждение определенно- го уровня энергии. Однако, применимость оптической накачки ограничена трудностью нахождения линий лазерной накачки, совпавших с достаточной точностью с подходящими переходами поглощения в молекулярном газе. Это ограничение преодолевается, путем использования перестраиваемых лазеров. Колебательные переходы в молекулах соответствуют инфракрасным часто- там и потенциально пригодны для оптической накачки терагерцовых лазеров. Многие органические многоатомные молекулы имеют сильные колебательные полосы поглощения в диапазоне 9‒10 мкм. Узкий интервал между колебатель- но-вращательными линиями предполагает высокую вероятность совпадения частот линий накачки и переходов поглощения. Необходимо отметить, что оптическая накачка излучением видимого или ультрафиолетового диапазона будет иметь низкую эффективность при преобразовании мощности накачки в терагерцовое излучение.
