研究目的
通过折射率工程增强非线性有机晶体中的太赫兹（THz）波产生，改善相位匹配特性并实现高光学-太赫兹转换效率。
研究成果
宽带隙HMI-TMS晶体在近红外波长下展现出高效的太赫兹波产生能力，其相位匹配性能得到改善，可与基准低带宽有机晶体相媲美?；诳泶斗椒ǖ恼凵渎使こ淌翘嵘德首还痰挠行Р呗?。
研究不足
HMI-TMS晶体在近红外波长下产生的太赫兹波光谱带宽有限。由于该晶体的离子特性，在长期使用过程中可能会出现由高湿度引起的环境不稳定性。
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宽带隙有机晶体：近红外泵浦下增强的光-太赫兹非线性频率转换
DOI：10.1002/adom.201902099
期刊：Advanced Optical Materials
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
通过折射率工程在非线性有机晶体中实现了太赫兹（THz）波增强产生，这显著改善了相位匹配特性。与传统的低带隙非线性有机晶体不同，新设计的基于苯并咪唑鎓的HMI（2-(4-羟基-3-甲氧基苯乙烯基)-1,3-二甲基-1H-苯并咪唑-3-鎓）发色团具有相对较宽的带隙。这降低了近红外区域的光学群折射率，使得与产生的太赫兹波有更好的相位匹配，并导致高的光-太赫兹转换。与传统的基于宽带隙苯胺的晶体相比，基于HMI的晶体的一个独特特征是其显著更大的宏观光学非线性，其宏观非线性极化率的二阶分量比NPP（(1-(4-硝基苯基)吡咯烷-2-基)甲醇）晶体高一个数量级。基于HMI的晶体还表现出更高的热稳定性，熔点Tm高于250°C，而苯胺基晶体（NPP为116°C）。在技术上重要的800nm波长泵浦下，所提出的基于HMI的晶体提高了高的光-太赫兹转换效率，可与具有最先进宏观非线性的基准低带隙喹啉鎓晶体相媲美。这种性能是由于通过宽带隙发色团降低近红外区域的光学群折射率而实现的优异相位匹配。所提出的宽带隙设计是控制各种非线性有机材料的折射率以增强频率转换过程的有前途的方法。
作者：
Deokjoong Kim，Won Tae Kim，Jae-Hyun Han，Ji-Ah Lee，Seung-Heon Lee，Bong Joo Kang，Mojca Jazbinsek，Woojin Yoon，Hoseop Yun，Dongwook Kim，Stein van Bezouw，Jochen Campo，Wim Wenseleers，Fabian Rotermund，O-Pil Kwon
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