针对微焦耳泵浦脉冲能量与兆赫兹重复率优化的旋转自旋太赫兹发射器
光学
2024-08-21 v1 材料科学
摘要
自旋太赫兹发射器（STEs）是产生超宽带单周期太赫兹（THz）场瞬变的强大光源。它们适用于任意泵浦波长，且其极性与偏振方向易于调节。然而，在高泵浦功率和高重复率下，局部温度的显著升高会阻碍 STE 的运行。在此，我们通过以数百 Hz 的频率旋转 STE 来解决这一问题，从而将吸收的泵浦功率分散到更大的面积上。我们的方法使得 STE 能够在约 1 mJ/cm 的通量下稳定运行，在兆赫兹重复率下泵浦功率高达 18 W，对应于数十 J 的泵浦脉冲能量以及远高于金属薄膜熔化阈值的功率密度。对于所有需要高重复率的超宽带高功率太赫兹应用而言，旋转 STE 都具有重要意义。作为示例，我们展示了峰值场强为 10 kV/cm 的太赫兹脉冲可以在 1 MHz 重复率下耦合至太赫兹光波驱动的扫描隧道显微镜，这表明旋转 STE 能够与 LiNbO 等标准太赫兹光源相媲美。
引用
@article{arxiv.2404.16976,
title = {Rotating spintronic terahertz emitter optimized for microjoule pump-pulse energies and megahertz repetition rates},
author = {Alkisti Vaitsi and Vivien Sleziona and Luis E. Parra López and Yannic Behovits and Fabian Schulz and Natalia Martín Sabanés and Tobias Kampfrath and Martin Wolf and Tom S. Seifert and Melanie Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.16976},
year = {2024}
}
备注
15 pages, 4 figures, supplementary material included