最大化自旋电子太赫兹发射器的电磁效率

自旋电子太赫兹发射器 (STE) 代表了源技术的一项重大进展，它利用自旋电子的超快退磁过程揭示了 30THz 宽的无间隙光谱，可通过飞秒激光在整个 VIS-IR 范围内访问。这一创新不仅将 STE 定位为太赫兹源技术的关键进步，还突出了其作为高性价比、高性能解决方案的作用，从而重新定义了该领域的标准。然而，这些器件固有的自旋电子特性带来了一个挑战：较低的光学到太赫兹转换效率，这使它们相对于其他源处于明显劣势。作为回应，这项工作旨在大幅提高这些发射器的电磁效率。这是通过最大化泵浦激光的能量转换以产生自旋电子来实现的。我们的设计将 STE 与优化的 1D 俘获腔集成，专门设计以满足超快激发和太赫兹提取的关键方面。结果，我们实现了 245% 的发射增强和 8dB 的整体强度增加，使我们的结果成为该领域记录的最实质性改进之一。此外，我们描绘了部署 STE 的最佳几何结构，并深入探讨了衬底的战略选择。这种增强型发射器推动了自旋电子发射器在时域光谱学、椭圆偏振光谱学和非线性太赫兹泵浦光谱学中更广泛的应用。提高自旋电子发射器效率，结合快速磁场调制，表明了其动态范围可与传统源相媲美的潜力。我们通过电磁方法对 STE 效率的预测，突出了其从光学角度揭示被忽视方面的能力，从而带来后续改进。