Физики из России и США добились рекордной эффективности преобразования оптического изучения в терагерцовое в жидкости – до 0,1%. Эта работа может помочь терагерцовому излучению получить широкое применение. Сегодня доказано, что это излучение в отличие от рентгеновского безопасно для человека и применимо в медицине, системах безопасности, экологическом мониторинге, анализе предметов искусства и в пищевой промышленности", – говорится в сообщении.
Терагерцовое излучение – вид электромагнитного излучения, спектр частот которого расположен между инфракрасным и микроволновым диапазонами. В отличие от рентгеновского, ТГц-излучение безвредно для человеческого организма. Ученые доказали, что терагерцовое излучение можно использовать для диагностики, профилактики и лечения болезней (рак, диабет и другие), в системах безопасности, для экологического мониторинга, для анализа предметов искусства, контроля качества и состава продукции.
Однако устройства на основе такого излучения до сих пор не получили широкого применения, так как мощность терагерцового сигнала очень сильно снижается как в атмосфере, так и при прохождении через некоторые препятствия, особенно если они содержат влагу. В частности, после того, как терагерцовый сигнал преодолевает миллиметр солевого раствора (близкого по характеристикам к тканям человеческого тела), его мощность снижается почти в 500 млн раз. Поэтому для того, чтобы ТГц-сканеры смогли заменить рентгеновские, необходимо создать мощные источники и чувствительные приемники.
Авторы новой работы смогли увеличить эффективность генерации такого излучения при использовании одного из видов его источников накачки – лазерного. По словам руководителя лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий Международного института фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО Антона Цыпкина, результат в 0,1% можно улучшить, если изменить рабочий диапазон длин волн лазера.
"Если сместить центральную длину волны при лазерной накачке в средний инфракрасный диапазон – до трех микрометров – эффективность достигнет еще более впечатляющих значений, порядка 1-5%. Таким образом, мы нашли оптимальные условия для высокоэффективной генерации терагерцовых волн в жидкостях. Наша работа – еще один важный шаг к будущему, в котором мощные и экономичные источники ТГц-излучения получат широкое распространение", – сказал Цыпкин.
