Исследование тепловых и квантовых флуктуационных полей в нелинейно-оптических детекторах терагерцового излучения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат наук Якунин, Павел Владимирович

• Якунин, Павел Владимирович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Якунин, Павел Владимирович

Оглавление

Введение

Глава 1 Детектирование терагерцового излучения в

нелинейно-оптических схемах

§ 1.1 Детекторы прямого действия и полупроводниковые детекторы

н. 1.1.1 Болометры

п.1.1.2 Диоды Шоттки (ЭВО) и полевые транзисторы (РЕТ)

п. 1.1.3 Фотопроводящие антенны и фотомикссры

§ 1.2 Анализ процесса детектирования терагерцового излучения в

нелинейно-оптической схеме

§ 1.3 Пробно-энергетический метод детектирования терагерцового

излучения

§ 1.4 Пробно-фазовый метод детектирования терагерцового излучения

§ 1.5 Нелинейно-оптическое детектирование терагерцового излучения в непрерывном и квазииепрерывном режиме

Глава 2 Флуктуационные поля в установке для нелинейно-оптического детектирования терагерцового излучения

§ 2.1 Экспериментальная установка для квазинепрерывного нелинейно-оптического детектирования терагерцового излучения

§ 2.2 Фоновые сигналы преобразования флуктуационных полей, регистрируемые при нелинейно-оптическом преобразовании излучения терагерцового диапазона

§ 2.3 Экспериментальный анализ структуры оптического фона установки квазинепрерывного детектирования

§ 2.4 Детектирование терагерцового излучения

§ 2.5 Процедура измерения спектральной яркости терагерцового излучения

§ 2.6 Заключение но Главе 2

Глава 3 Использование флуктуационных полей в качестве те-рагерцовых источников для измерения спектрального распределения чувствительности квазисинхронных детекторов терагерцового излучения

§ 3.1 Задача характсризации спектрального распределения чувствительности кристалла-детектора терагерцового излучения

§ 3.2 Процедура характеризации спектрального распределения чувствительности поляризованного кристалла ниобата лития

детекторов терагерцового излучения

п.3.3.1 Асимметрия стоксовой и антистоксовой компонент сигнальной волны

§ 3.4 Заключение! по Главе 3

Глава 4 Проектирование и исследование спектральной формы терагерцового отклика апериодически поляризованного кристалла ниобата лития

§ 4.1 Численный расчет спектра генерации поляризованного кристалла ниобата лития

п.4.1.1 Расчет величин волновых расстроек

§ 4.2 Проектирование мультичастотного кристалла-генератора терагерцового излучения

п.4.2.1 Создание доменной структуры в кристаллах ниобата лития

постростовым методом

§ 4.3 Экспериментальный анализ созданной структуры

п.4.3.1 Процесс генерации терагерцового излучения в нелинейно-

оптической схеме

п.4.3.2 Установка ТСВР

п.4.3.3 Источники шумов в схемах ТСВР

§ 4.4 Исследование апериодически поляризованного кристалла

§ 4.5 Заключение ио Главе 4

Заключение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование тепловых и квантовых флуктуационных полей в нелинейно-оптических детекторах терагерцового излучения»

Введение

Терагерцовый диапазон электромагнитного спектра занимает область с частотами между 0.1 • 1012 и 10 • 1012 Гц (длины волн диапазона 3...0.03 мм). Спектроскопия в данном диапазоне длин волн имеет множество областей применения. В фундаментальных исследованиях основными являются области астрофизических измерений и спектроскопии колебательных и вращательных переходов сложных органических веществ.

В астрофизических измерениях важная часть спектра реликтового излучения лежит в терагерцовом диапазоне, и для его исследования уже в настоящее время используются методы болометрического детектирования терагерцового излучения [1—4].

Терагерцовая спектроскопия сложных химических и биологических веществ позволяет исследовать копформационпые модификации сложных органических молекул и отличать друг от друга структурные изомеры, поскольку характерные частоты переходов между соответствующими состояниями часто попадают в терагерцовый диапазон. Из-за большого числа таких переходов комплексные органические вещества имеют сложный терагерцовый спектр. По этому спектру вещество может быть с высокой точностью идентифицировано. Эта особенность спектроскопии в терагерцовом диапазоне создает пространство для приложений в области безопасности

и фармакологии, где различение структурных изомеров является особенно важным [5—10].

В настоящее время нет свидетельств вреда тсрагерцовых полей для человека, и его высокая проникающая способность и чувствительность к химическому составу в совокупности со слабыми ионизирующими свойствами превращает терагерцовую спектроскопию в потенциально полезный инструмент в сфере безопасности и в медицине [6; 8; 11 15]. Стоит, однако, отметить, что в этой области терагерцовая спектроскопия вряд ли способ-па полностью заменить рентгеновские методы из-за сильного поглощения терагерцового излучения молекулами воды.

Известны также проекты вычислительных и телекоммуникационных устройств, основанных на терагерцовых фотонных кристаллах и мета-материалах [5; 16—18] и линий связи повышенной пропускной способности, работающих в терагерцовом диапазоне.

Распространение терагерцовой спектроскопии, однако, сдерживается трудностями при генерации и детектировании терагерцовых полей. Одной из активно развивающихся групп методов детектирования терагсцовых волн является группа нелинейно-оптических методов, основанных на преобразовании излучения терагерцового диапазона в оптическое и последующей регистрации оптическими детекторами. Кроме них активно разрабатываются также и другие генераторы и детекторы, такие как фотомиксеры [19—23], фотопроводятцие антенны [24—29] и болометры [30—34].

Действие нелинейно-оптических детекторов терагерцового излучения основано на регистрации суммарной или разностной частот, возникаю-

/

щих в нелинейно-оптической среде при взаимодействии оптической накачки и терагерцового излучения. Подобные схемы хорошо развиты для детектирования импульсного когерентного терагерцового излучения, например, в схемах терагерцовой спектроскопии временного разрешения (ТСВР) [13; 35-42]. Однако нелинейно-оптическое детектирование некогерентного терагерцового поля, необходимое для ряда приложений, может быть осуществлено только в схемах квазинепрерывного действия, основанных па паносекуидиом или непрерывном лазерном источнике накачки. Подобные схемы квазинепрерывного детектирования на данный момент активно разрабатываются в мире [43—45].

Процесс преобразования терагерцового излучения в оптический диапазон в нелинейно-оптическом кристалле зависит от параметров кристалла и часто носит синхронный или квазисинхронный характер. В свою очередь, условия квазисиихронизма в кристалле зависят от его пространственной структуры, и это создаст возможность для управления спектральными характеристиками отклика нелинейно-оптических терагерцовых генераторов и детекторов. Первые пробные тпаги в данном направлении были сделаны в работе [40], хотя авторам не удалось добиться количественного совпадения теоретических и экспериментальных значений спектра генерации. В связи с широкой областью потенциальных приложений, существующей для терагерцовых генераторов и детекторов с заданным спектром отклика, дальнейшие исследования этой темы не теряют своей актуальности.

Существенной проблемой в области детектирования терагерцового излучения па настоящий момент является сложность проведения количе-

ствештых измерений энергетических параметров терагерцовых волн [47]. Наиболее распространены методы терагерцовой фотометрии, основанные на использовании в качестве детекторов сверхпроводящих болометров, ячеек Голся или пироэлектриков, калибровка отклика которых проводится на основе излучения модели черного тела [48; 49]. Однако, болометрические измерения требуют охлаждения детектора до гелиевых температур, а ячейки Голея и пироэлектрические детекторы обладают слабой чувствительностью. В то же время в нелинейно-оптических методах измерения энергетических параметров терагерцового поля затруднены. Это делает невозможным их использование для решения ряда прикладных задач, хотя с технической точки зрения нелинейно-оптическое детектирование более привлекательно для использования в приложениях.

Метод измерения величины спектральной яркости в нелинейно-оптической схеме был предложен в теоретической работе Д.Н. Клышко [50] для оптического диапазона и реализован в работах [51; 52]. Он основан на использовании в качестве опорного сигнала эффекта спонтанного параметрического рассеяния света, что позволяло получить абсолютное значение спектральной яркости измеряемого поля. Однако существенным отличием терагерцового диапазона от оптического при нормальных условиях является высокая яркость тепловых флуктуациоииых полей, и в оригинальном виде, предложенном в [50], в терагерцовом диапазоне метод Клышко применяться не может.

Данная диссертационная работа посвящена анализу флуктуацион-ных полей, создающих фоновые сигналы в нелинейно-оптических детекто-

pax терагсрцового излучения квазинепрерывного действия, которые могут быть использованы для измерения спектральных характеристик терагер-цовых полей и адаптации метода Клышко для терагсрцового диапазона, а также возможности создания реализующих подобные измерения установок. Актуальность этой задаче придает отсутствие на настоящий момент простых методов измерения параметров яркости слабых терагерцовых полей при комнатной температуре.

Целью диссертационной работы являлось исследование тепловых и квантовых флуктуационных полей, участвующих в процессах параметрического преобразования частоты, для разработки методов измерения спектральных и энергетических параметров нелинейно-оптических детекторов терагерцового излучения:

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи диссертационной работы:

1. Исследовать спектры параметрического рассеяния (ПР) в терагер-цовом диапазоне холостых частот: проверить корректность модели фоновых шумов в детекторе квазинепрерывного терагерцового излучения и установить возможность измерения спектральной яркости некогерентного терагерцового излучения в нелинейно-оптической детектирующей схеме.

2. Экспериментально исследовать метод измерения спектрального распределения чувствительности нелинейно-оптических терагерцовых детекторов на основе спектроскопии ПР.

3. Разработать метод управления спектральным распределением чувствительности но основе проектирования пространственного распределения нелинейно-оптической восприимчивости кристалла-детектора.

Новизна диссертационной работы заключается в следующих положениях:

1. Установлена природа и характер проявления шумовых полей в нелинейно-оптических детекторах терагерцового излучения.

2. Разработана и экспериментально проверена модель параметрического рассеяния света при высокой яркости равновесного теплового поля на частоте холостой волны и сильном поглощении в диапазоне холостых волн.

3. На основе метода Д.Н. Клышко измерения спектральной яркости оптического излучения предложен метод измерения спектральной яркости терагерцового излучеиия с использованием эффективной величины яркости нулевых флуктуаций вакуума в качестве эталона.

4. Установлена возможность измерения спектрального распределения чувствительности квазиненрерывных нелинейно-оптических тсрагер-цовых детекторов с помощью спектроскопии параметрического рассеяния света.

5. Разработай метод управления спектром генерации и детектирования терагерцового излучения в нелинейно-оптических схемах па осно-

вс моделирования пространственной неоднородности величины нелинейной восприимчивости кристалла.

Научная и практическая значимость диссертационной работы:

1. Исследован новый метод измерения спектральной яркости торагерцо-вого поля, доступный ири комнатных температурах. Данный метод может существенно упростить и повысить точность измерения энергетических параметров по отношению к используемым в настоящее время методам фотометрии терагерцового излучения.

2. Разработанная методика создания мультичастотных терагерцовых генераторов и детекторов имеет широкую область потенциальных применений в терагерцовой спектроскопии сложных химических веществ, связанных с управляемым возбуждением колебательных и вращательных состояний комплексных молекул.

Результаты работы прошли апробацию на следующих российских и международных конференциях

1. The International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz), Mainz, Germany, 2Ü13

2. Advanced Laser Technologies (ALT-12), Thun, Switzerland, 2012

3. 5-th Workshop ad mcmoriam of Carlo Novero "Advances in Foundations of Quantum Mechanics and Quantum Information with atoms and photons" (IQIS), Turin, Italy, 2010.

4. International conference on coherent and non-linear optics ICONO/LAT, Kazan, Russia, 2010

5. German-French-Russian Laser Symposium (GFRLS), Goessweinstein, Germany. 2011.

6. 2nd International Conference "Terahertz and Microwave radiation: Generation, Detection and Applications" (TERA), Moscow, Russia 2012

7. Third Russian-Taiwan School-Seminal "Nonlinear Optics and Photonics", Vladimir, Russia, 2013

8. Всероссийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн, Н.Новгород, 2009.

9. XIV Национальная конференция по росту кристаллов и IV Международная конференция "Кристаллофизика 21 века", Москва, 2010.

10. Шестая международная конференция молодых ученых и специалистов "ОПТИКА", С. Петербург, 2009

Основные результаты содержатся в печатных публикациях. По материалам диссертации опубликованы 13 работ, 3 из которых - статьи в реферируемых научных журналах, 1 патент на изобретение, 9 - тезисы научных конференций.

Структура диссертационной работы состоит из введения, четырех глав и заключения.

Первая глава посвящена обзору существующих методов детектирования терагерцового излучения и анализу процесса преобразова-

иия излучения терагерцовой частоты в пространственно-неоднородном нелинейно-оптическом кристалле

Вторая глава посвящена теоретическому и экспериментальному анализу поведения тепловых и квантовых флуктуационных полей в нелинейно-оптическом детекторе терагерцового излучения, также во второй главе описана процедура измереиия спектральной яркости терагерцового излучения на основе учета этих фоновых сигналов и приведена схема установки для реализации метода.

Третья глава посвящена исследованию свойств периодически поляризованных кристаллов ииобата лития в контексте их использования в установке для измерения спектральной яркости терагерцового излучения и возможности их характеризации на основе измерений параметров флуктуационных полей в установке-детекторе квазинепрерывного терагерцового излучения

Четвертая глава носвящеиа способу управления спектральными характеристиками терагерцового отклика нелинейно-оптических кристаллов с неоднородным распределением нелинейной восприимчивости; описана процедура расчета и изготовления доменной структуры кристалла с мультичастотным терагерцовым откликом и приведены экспериментальные результаты.

В заключении сформулированы основные выводы и результаты диссертационной работы, представляющие собой суть выносимых на защиту положений:

1. Присутствие тепловых флуктуационных полей приводит к завис и-

мости соотношения между плотностями мощности стоксовой и антистоксовой компонент сигнального излучения параметрического рассеяния света в области терагерцовых холостых частот от температуры кристалла и терагерцовой частоты.

2. Абсолютная величина спектральной яркости тепловых флуктуацион-ных полей может быть определена по результатам измерения относительных приращений к стоксовым и антистоксовым сигналам параметрического рассеяния, наблюдаемым при параметрическом преобразовании частоты внешнего терагерцового излучения. При этом эффективная яркость квантовых флуктуации выступает в качестве эталона.

3. Спектральная яркость терагерцового излучения может быть измерена в нелинейно-оптическом терагерцовом детекторе с использованием яркостей квантовых и тепловых флуктуациониых полей в качестве реперных величин.

4. Использование квантовых и тепловых флуктуациониых полей в качестве встроенных источников терагерцового излучения позволяет измерять спектральное распределение чувствительности нелинейно-оптических квазисинхронных детекторов, выполненных на кристаллах с нестабильным периодом доменной структуры.

5. Метод моделирования неоднородного пространственного распределения величины нелинейной восприимчивости нелинейно-оптического кристалла позволяет проектировать кристаллы с заданным спек-

тральным распределенном терагерцового отклика, при этом достигается количественное совпадение экспериментального и теоретического спектрального профиля терагерцового отклика кристалла.

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Г.Х. Китасва, А.Н. Пении, А.Н. Тучак, А. В. Шепелев, П. В. Якунин, Измерение спектральной яркости терагерцового излучения в процессе пслинейио-оитичсского детектирования // Письма в ЖЭТФ, т. 92, вып. 5, с. 327-330 (2010)

2. G. Kh. Kitaeva, S. P. Kovalev, A. N. Penin, A. N. Tuchak, P. V. Yakunin, A Method of Calibration of Terahertz Wave Brightness Under Nonlinear-Optical Detection /,/ J Infrared Milli Terahz Waves DOI 10.1007/sl07G2-011-9780-y (2011)

3. Г.Х. Китаева, А.Н. Пении, А.Н. Тучак, П.В. Якунин, Способ детектирования электромагнитных волн в терагерцовом диапазоне и устройство для его осуществления / ' Патент на изобретение №2448399, (2012)

4. G. Kh. Kitaeva, S. P. Kovalev, I. I. Naumova, A. N. Tuchak, P. V. Yakunin, Y.-C. Huang, E. D. Mishina and A. S. Sigov, Terahertz wave generation in periodically poled lithium niobate crystals fabricated using two alternative techniques // Laser Phys. Lett. 10 055404 (2013)

Глава 1

Детектирование терагерцового излучения в нелинейно-оптических схемах

В данной главе приводится краткий обзор существующих методов детектирования терагерцового излучения и описывается модель нелинейно-оптического преобразования частоты терагерцового излучения в пространственно неоднородных нелинейно-оптических кристаллах.

§ 1.1. Детекторы прямого действия и полупроводниковые детекторы

■

Существуют два основных подхода к детектированию терагерцового излучения (ТИ): прямое некогерентное детектирование ТИ и гетеродини-рование. При прямом детектировании ТИ обычно поглощается детектором, изменяя его характеристики. В болометрических устройствах изменяемой характеристикой обычно является электрическое сопротивление, в пиро-элсктриках при нагреве поглощаемым ТИ возникает электрический ток, в диодах и полевых транзисторах под действием ТИ меняются резонансные характеристики, в ячейке Го лея — давление газа.

Основной характеристикой терагерцовых детекторов является эквивалентная шумовая мощность (NEP). NEP определяется как мощность шума, дающего на выходе нешумящего детектора такой же шумовой сигнал, как шумовой сигнал на выходе характеризуемого детектора и измеряется в единицах Вт/\/Гц. Фактически, NEP определяет минимальную регистрируемую за фиксированное время накопления сигнала мощность детектируемого излучения.

Детекторы прямого действия, работающие при комнатных температурах, имеют малую чувствительность и являются достаточно медленными (характерное время релаксации составляет т ~ 10-2...10_3 с). Среди них есть коммерчески производимые типы: ячейки Голея и пироэлектрические детекторы [14]. Основные параметры распространенных типов детекторов, работающих при комнатной температуре, приведешь! в таблице 1.1. Охлаждаемые детекторы гораздо чувствительнее. Они обеспечивают значение NEP ~ 10~13...5 • Ю-17 Вт/\/Гц при охлаждении до 4К. Охлаждаемые до 70-300 мК болометры обеспечивают шум на уровне флуктуаций излучения космического фона [34].

При гетеродинировании излучение дополнительного генератора (гетеродина) смешивается с детектируемым излучением на детекторе, обладающем нелинейной зависимостью выходного электрического сигнала от мощности падающего излучения (нелинейной вольт-ваттной характеристикой). Результатом является легко измеримый электрический сигнал на разностной частоте fip- \fs - fw\- где fs — частота терагерцового сигнала, a JfX) — частота гетеродина. В такой схеме детектор также называется

Тип детектора Максимальная частота модуляции (Нг) Максимальная детектируемая частота (ТНг) Минимальная МЕР (И

Ячейка Го лея 20 30 10-9...10"10

Пироэлектрик 102 30 ю-9...ю-10

Микроболометры 102...106 30...3 Ю-ю

Диод Шоттки Ю10 10 10-ю

Кремниевые

полевые

транзисторы

(Б1 РЕТ) - 30 Ю-ю

Болометры на

горячих

электронах

(НЕВ) 108 0.03-2 10-ю

Таблица 1.1: Характеристики работающих при комнатной температуре детекторов [53].

миксером. Тип миксера и его рабочие температуры подбираются обычно исходя из набора доступных генераторов-гетеродинов: частота гетеродина должна быть близка к частоте детектируемого излучения, чтобы попадала в диапазон, доступный измерительной электронике: < 0.2 ТГц. Подбор подобного перестраиваемого терагерцового генератора может быть нетривиальной задачей из-за неразвитости методов генерации ТИ.

Обычно используют одну из двух схем гетеродипирования. Первая предполагает источник излучения гетеродина, работающий на фиксированной частоте, и перестраиваемый усилитель электрического сигнала на частоте Др. В этом случае полоса детектирования ограничена диапазоном /'//? и является весьма узкой, но источники ТИ, работающие на фиксированной частоте, обычно являются более мощными.

В другой схеме, наоборот, выбирается перестраиваемый гетеродин и усилитель электрического сигнала фиксированной частоты ¡¡р. Полоса детектирования подобной схемы определяется полосой перестройки гетеродина /¿о, но перестраиваемые источники ТИ генерируют более слабый сигнал, что требует использования более чувствительных миксеров.

Для использования в качестве гетеродинов в настоящее время доступны несколько типов генераторов ТИ. Для исследования высокочастотного терагерцового диапазона это кваитово-каскадные лазеры (С^СЪ). Существует также набор терагерцовых линий, генерируемых в непрерывных газовых лазерах па парах, например, НСООН, СНчРъ НСЫ и Н2О. Для исследования низких терагерцовых частот применяются также лампы обратной волны (ЛОВ). Существует класс генераторов ТИ, работающих на

принципе излучения электромагнитной волны ускоряющимися частицами: пеперестраиваемые гиротроны и перестраиваемые лазеры на свободных электронах.

В качестве миксеров обычно используется быстрые болометры различного типа. Минимальное; достигаемое значение ИЕР для схем гетероди-нирования вдвое ниже, чем для схем прямого детектирования, и ограничено уровнем квантовых шумов [53]. Болометры являются классом детекторов, в которых при поглощении ТИ фиксируется изменение электрического сопротивления: обычно микроболометр изготавливается из легированного полупроводника, имеющего экспоненциальную зависимость сопротивления от температуры, а поглощенное излучение разогревает детектор.

п. 1.1.1. Болометры

При использовании болометров существует необходимость искать компромисс между их чувствительностью и скоростью. Скорость релаксации болометра пропорциональна теплопроводности материала, из которого он изготовлен; но также с ростом теплопроводности растет величина тепловых флуктуаций в детекторе [9; 30; 33], и это ухудшает его чувствительность. Типичное время релаксации микроболометра составляет несколько миллисекунд, и это делает невозможным использование болометров в качестве чувствительных миксеров при гетеродинировании, так как миксер должен иметь возможность работать на разностной частоте сигнала и гетеродина //^р < 200ОН г.

Кардинально улучшить чувствительность болометра можно, охла-

див его до температуры сверхпроводящего перехода материала, из которого он изготовлен. В этом случае изменения электрического сопротивления при малом нагревании детектора будут особенно резкими, а величина тепловых флуктуаций будет несущественна. Такие болометры называются сверхпроводящими, и их значение NEP может достигать 10-15Вт/\/Гц.

Болометры сами по себе не обладают спектральной селективностью, и для измерения спектров ТИ их используют вместе с резонаторами Фабри-Перо или особым образом структурированными металлическими пленками-поглотителями ТИ [53].

Болометр на горячих электронах (Hot-electron bolometer, НЕВ) является одним из видов быстрых сверхпроводящих болометров. Он состоит из нанесенной на субстрат сверхпроводящей пленки и планарной антенны, улавливающей ТИ. Детектируемое терагерцовое изучение поглощается электронным газом сверхпроводящей пленки и поднимает ее электронную температуру, изменяя электрическое сопротивление детектора [54]. Для обеспечения охлаждения сверхпроводящую часть болометра изготавливают в виде моста (microbridge) из сверхпроводника между двумя контактами из нормального металла, являющимися одновременно плечами планарной антенны (Рис. 1.1). Изменяя геометрию моста, можно управлять спектральными характеристиками такого болометра [32; 55]. Характерные времена релаксации НЕВ детекторов составляют т ~ 10-5... 10~10с, рекордное значение; NEP составляет ~ 3-10_191У jyHz при температуре детектора 300 мК.

Высокая скорость болометров на быстрых электронах позволяет при

Рис. 1.1: Планарная антенна и сверхпроводдящий мост, выполненный из NbN [54].

использовании их в качестве миксеров использовать весь доступный диапазон разностной частоты fjp, и добиваться наиболее широкой полосы детектирования при использовании схемы с фиксированной частотой гетеродина.

Еще один вид быстрых сверхпроводящих болометров, болометр на резком переходе (Transition-edge sensor bolometers, TES), состоит из бислоя сверхпроводник-металл, в котором изменение электрического сопротивления при переходе сверхпроводника в сверхпроводящее состояние является крайне резким. При детектировании ТИ сверхпроводящий слой находится при температуре перехода и под воздействием постоянного тока. Фононы, возникшие в материале болометра при поглощении терагерцового фотона (TES работают в режиме счета фотонов) разрушают его сверхпроводимость, и величина постоянного тока, текущего через детектор, уменьшается. По падению величины текущего через болометр тока определяется число пришедших фотонов [50]. Р1з-за уменьшения тока и рассеиваемой на образце мощности сверхпроводящая пленка возвращается в исходное состо-

яние. Фотоны детектируемого излучения в TES болометрах поглощаются в песверхпроводящей части бислоя, и в сверхпроводящую пленку эиергия, аналогично процессу фоиопного охлаждения НЕВ детекторов, попадает в виде фопонов. За счет этого обеспечивается быстрая релаксация и высокая скорость детектора (г ~ 25/is при Т ~ 190 мК).

К недостаткам TES стоит отнести более низкие, чем у НЕВ, рабочие температуры, а также меньшую скорость. Но TES легче, чем НЕВ, объединять в матрицы и использовать для построения терагерцовых изображений ¡53].

Кроме TES интерес представляют SIS болометры, являющиеся сэндвич-структурой, состоящей из двух слоев сверхпроводника, разделенных изолятором (существуют также вариации, в которых один из сверхпроводников заменен на нормальный металл — SIN). К сверхпроводящим слоям приложена разность потенциалов, сдвигающая энергетические зоны сверхпроводников друг относительно друга. Детектирование ТИ происходит за счет фотоиндуцированного туппелирования электронов из одного сверхпроводящего слоя в другой; ток, возникающий при туннелиро-вании, можно усилить и зарегистрировать. SIS-детекторы используются для гетеродинирования, причем из-за высокой скорости туппелирования полоса промежуточной частоты fjp, как и для НЕВ-детекторов, ограничена полосой регистрирующей электрической цепи. Тем не менее, из-за высокой паразитной емкости сэндвич-структуры сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник максимальные частоты детектируемого SIS-детектором ТИ не превышают величины 1.5...1.6 ТГц [57].

Frequency (THz)

Рис. 1.2: Чувствительность различных диодов Шоттки в терагерцовом диапазоне [53].

SIS детекторы могут быть легко объединены в матрицы, но существенным их недостатком, как и для TES-детекторов, является очень низкая рабочая температура. Обычно она составляет менее 300 мК [53].

п. 1.1.2. Диоды Шоттки (SBD) и полевые транзисторы (FET)

Диоды Шоттки могут использоваться как для прямого детектирования ТИ, так и в схемах гетеродинирования в качестве миксеров, но в области гетеродинирования они уступают НЕВ и SIS детекторам. Принцип работы диодов Шоттки в качестве терагерцовых детекторов заключается в регистрации тока, создаваемого туннелирующими под действием тера-герцового поля через энергетический барьер диода электронами. При этом

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Якунин, Павел Владимирович, 2013 год

Список литературы

1. First observations with CONDOR, a 1.5 THz heterodyne receiver / M. C. Wiedner [и др.] // Astronomy and Astrophysics L33-L36. — 2006. — C. 454.

2. Stafford W. Terahertz astronomical telescopes and instrumentation // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. - 2004. - T. 362. - C. 395-402.

3. Stacey G. THz Low Resolution Spectroscopy for Astronomy // IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology. — 2011. — Т. 1. —-C. 241—255.

4. Rules a C. Terahertz Spectroscopy for Astronomy: Prom Comets to Cosmology // Terahertz Science and Technology, IEEE Transactions on. 21)11. - Т. 1, № 1. - C. 232-240.

5. Terahertz Frequency Sensing and Imaging: A Time of Reckoning Future Applications? / D. Woolard, E. Brown, M. Pepper, M. Kemp // Proceedings of the IEEE. - 2005. - T. 93, № 10.

6. Terahertz imaging: applications and perspectives / C. Jansen, S. Wietzke, O. Peters, M. Scheller, N. Vieweg, M. Salhi, N. Krumbholz, C. Jordens, T. Hochrein, M. Koch // Appl. Opt. - 2010. - Июль. - Т. 49, № 19. -E48-E57.

7. THz imaging and sensing for security applications - explosives, weapons and drugs / J. Fcderici, B. Schulkin, F. Huang, D. Gary, R. Barat, F. Oliveira, D. Zimdars // Semiconductor Science and Technology. — 2005. — T. 20, № 7. - S26G.

8. Tonouchi M. Cutting-edge terahertz technology /'/ Nature Photonics. — 2007. - T. 1. - C. 97-105.

9. Ratches J. Current and Future Trends in Military Night Vision Applications // Fcrroeleetrics. - 2006. - T. 342. - C. 183-192.

10. Siegel P. Terahertz technology in biology and medicine // Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on. - 2004. - T. 52, № 10. -C. 2438-2447.

11. Terahertz imaging for margin assessment of breast cancer tumors / A. Hassan, D. Hufnagle, M. El-Shcnawee, G. Pacey // Microwave Symposium Digest (MTT), 2012 IEEE MTT-S International. - 2012. - C. 1-3.

12. Intense THz pulses down-regulate genes associated with skin cancer and psoriasis: a new therapeutic avenue? / L. V. Titova, A. K. Ayesheshim, A. Golubov, R. Rodriguez-Juarez, R. Woycicki, F. A. Hegmann, O. Kovalchuk // Scientific Reports. - 2013. - T. 3, № 2363.

13. Three-dimensional imaging of optically opaque materials using nonionizing terahertz radiation / V. Wallace, E. MacPherson, J. Zeitler, C. Reid // J. Opt. Soc. Am. A. - 2008. - Дек. - T. 25, № 12. - С. 31203133.

14. Наг greaves S., Lewis R. A. Terahertz imaging: materials and methods // J Mater Sci: Mater Electron. - 2007. - T. 18. - C. 299-303.

15. An introduction to medical imaging with coherent terahertz frequency radiation / A. J. Fitzgerald, E. Berry, N. N. Zinovev, G. C. Walker, M. A. Smith, J. M. Chamberlain /,/ Physics in Medicine and Biology. — 2002. — T. 47, № 7. - R67-84.

16. Feiguson В., Zhang X.-C. Materials for terahertz science and technology // Nat Mater. - 2002. - Т. 1, № 1. - C. 26-33.

17. Experimental demonstration of frequency-agile terahertz metamaterials / H.-T. Chen, J. F. O'Hara, A. K. Azad, A. J. Taylor, R. D. Averitt, D. B. Shrekenhamer, W. J. Padilla // Nature Photonics. - 2008. — T. 2. — C. 295-298.

18. Electrically resonant terahertz metamaterials: Theoretical and experimental investigations / W. J. Padilla, M. T. Aronsson, C. Highstrete, M. Lee, A. J. Taylor, R. D. Averitt // Phys. Rev. B. - 2007. - Янв. - Т. 75, вып. 4. - С. 041102.

19. Large-area detector microstructured photomixer as scannable of continuous-wave terahertz radiation / A. Eshaghi, M. Shahabadi, L. Chrostowski, S. Kamal /'/ J. Opt. Soc. Am. B. - 2012. - T. 29, № 12. -C. 3254-3258.

20. Tunable, continuous-wave Terahertz photomixer sources and applications / S. Prcu, G. H. Dohler, S. Malzer, L. J. Wang, A. C.

Gossard // Journal of Applied Physics. - 2011. - T. 109, № 6. -C. 061301.

21. Generation of tunable continuous-wave terahertz radiation by photomixing the signal waves of a dual-crystal optical parametric oscillator / I. Breunig, J. Kiessling, R. Sowade, B. Knabe, K. Buse // New Journal of Physics. - 2008. - T. 10, № 7. - C. 073003.

22. Greatly enhanced continuous-wave terahertz emission by nano-electrodes in a photoconduetive photomixer / H. Tanoto [h /i,p.] // NATURE PHOTONICS. - 2012. - T. 6. - C. 121-126.

23. Generation and detection of coherent terahertz waves using two photomixers / S. Verghese, K. A. Mcintosh, S. Calawa, W. F. DiNatale, E. Duerr, K. A. Molvar // Applied Physics Letters. - 1998. - T. 73, № 26. - C. 3824-3826.

24. Terahertz wave detection performance of photoconductive antennas, role of antenna structure and gate pulse intensity / R. Yano, H. Gotoh, Y. Hirayama, S. Miyashita, Y. Kadoya, T. Hattori // Journal of Applied Physics. - 2005. - T. 97. - C. 103103.

25. Impulsive terahertz radiation with high electric fields from an amplifier-driven large-area photoconductive antenna / M. Beck, H. Schafer, G. Klatt, J. Demsar, S. Winnerl, M. Helm, T. Dekorsy //' Optics Express. — 2010. - T. 18. - C. 9251-9257.

26. Park S.-G., Melloch M., Weiner A. Comparison of Terahertz Waveforms Measured by Electro-optic and Photoconductive Sampling // Appl. Phys. Lett. - 1998. - T. 73. - C. 3184-3186.

27. Kono S., Tani M., Sakai K. Coherent detection of mid-infrared radiation up to 60THz with an LT-GaAs photoconductive antenna // IEEE Proc. Optoelectron. - 2002. - T. 149, № 105. - C. 105-109.

28. Detection of terahertz radiation from longitudinal optical phonon-plasmon coupling modes in InSb film using an ultrabroadband photoconductive antenna / P. Guo, M. Tani, K. Sakai, T.-R. Yang ,// Appl. Phys. Lett. — 2000. - T. 77. - C. 1798-1800.

29. Mukherjee PGupta B. Terahertz (THz) Frequency Sources and Antennas — A Brief Review // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. - 2008. - T. 29. - C. 1091-1102.

30. Spectrum determination of terahertz sources using fabry-perot interferometer and bolometer detector / Y. Deng, R. Kersting, V. Roytburd, J. Xu, R. Ascazubi, K. Liu, X.-C. Zhang, M. S. Shur // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. — 2004. — T. 25, № 2. - C. 215-227.

31. Time domain analysis of coherent terahertz synchrotron radiation / H. Hiibers, A. Semenov, K. Holldack, U. Schade, G. Wiistefeld, G. Gol'tsman /'/ Applied Physics Letters. - 2005. - T. 87, № 18. -C. 184103.

32. Heterodyne detection of THz radiation with a superconducting hot-electron bolometer mixer / A. D. Semenov, Y. P. Gousev, R. S. Ncbosis, K. F. Rcnk, P. Yagoubov, B. M. Voronov, G. N. Gol'tsman, V. D. Syomash, E. M. Gershenzon // Applied Physics Letters. — 1996. — T. 69, № 2. - C. 260-262.

33. Benford D., Moseley S. Superconducting transition edge sensor bolometer arrays for submillimeter astronomy // Proceedings of the International Sympsiuin on Space and THz Technology. — 2004. — C. 187.

34. Electrical Properties of Background-Limited Membrane-Isolation Transition-Edge Sensing Bolometers for Far-IR/Submillimeter Direct-Detection Spectroscopy / M. Kenyon, P. Day, C. Bradford, J. Bock, H. Leduc // J Low Temp Phys. - 2008. - T. 151. - C. 112-118.

35. Auston D., Cheung K. Coherent time-domain far-infrared spectroscopy // J. Opt. Soc. Am. B. - 1985. - Anp. - T. 2, № 4. - C. 606-612.

36. Wu Q-, Zhang X.-C. 7 terahertz broadband GaP electro-optic sensor // Applied Physics Letters. - 1997. - T. 70, № 14. - C. 1784-1786.

37. Phase-sensitive time-domain terahertz reflection spectroscopy / A. Pashkin, M. Kempa, H. Nemec, F. Kadlec, P. Kuzel // Review of Scientific Instruments. - 2003. - T. 74, № 11. - C. 4711-4717.

38. Efficient terahertz generation by optical rectification in Si- LiNbO^-air-metal sandwich structure with variable air gap / S. B. Bodrov, I. Ilyakov, B. Shishkin, A. Stepanov // Applied Physics Letters. - 2012. - T. 100, № 20. - C. 201114.

39. Highly efficient optical-to-terahertz conversion in a sandwich structure with LiNb03 core / S. B. Bodrov, A. N. Stepanov, M. I. Bakunov, B. V. Shishkin, I. E. Ilyakov, R. A. Akhmedzhanov /7 Optics Express. — 2009. — T. 17, № 3. - C. 1871-1879.

40. Generation and spectral manipulation ofcoherent terahertz radiation with two-stageoptical rectification / C.-W. Chen, Y.-S. Lin, J. Y. Huang, C.-S. Chang, C.-L. Pan, L. Yan, C.-K. Lee // Opt. Express. - 2008. - T. 16, № 18. - C. 14294-14303.

41. Generation of sub-mJ terahertz pulses by optical rectification / J. A. Fiilop, L. Palfalvi, S. Klingebiel, G. Almasi, F. Krausz, S. Karsch, J. Hebling // Opt. Lett. - 2012. - OeBp. - T. 37, № 4. - C. 557-559.

42. Han P. Y., Zhang. X.-C. Free-space coherent broadband terahertz timedomain spectroscopy //" Meas. Sci. Tcchnol. - 2001. - T. 12. - C. 17471756.

43. Realizing of Extremely Wide Dynamic Range Measurement using High-brightness Terahertz-wave / S. Hayashi, K. Nawata, K. Kawase, H. Minamide // IRMMW. - 2013.

44. Paramctric Amplification of Terahertz Waves in Lithium Niobate Crystal / S. R. Tripathi, Y. Taira, S. Hayashi, H. Minamide, K. Kawase // IRMMW. - 2013.

45. Kitaeva G., Pcnin A. TV., Tuchak A. N. Generation and detection of terahertz radiation by means of periodically and aperiodically poled crystals // Optics and Spectroscopy. - 2009. - T. 107, № 4. - C. 521-528.

46. Тучак А. Н. Генерация терагерцового излучения в кристаллах с пространственно-неоднородным распределением Нелинейно-оптической восприимчивости: дис. ... каид. / Тучак Антон Николаевич. — Москосвский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова, 2012.

47. On the necessity of standardization for power and sensitivity measurements of terahertz sources and cameras / N. Oda, I. Hosako, T. Ishi, H. Minamide, C. Otani, N. Sekine // IRMMW-THz. - 2013.

48. Optical methods for power measurement of terahertz radiation / A. Steiger, В. Gutschwager, M. Kehrt, С. Monte, R. Müller, J. Hollandt // Optics Express. - 2010. - T. 18, № 21. - C. 21804-21814.

49. Calculable blackbody radiation as a source for the determination of the spectral responsivity of THz detectors / B. Gutschwager, С. Monte, H. Delsim-Hashemi, O. Grimm, J. Hollandt // Metrologia. — 2009. — T. 46, S165.

50. Клышко Д. H. Использование вакуумных флуктуаций как эталона спектральной яркости // Квантовая электроника. — 1977. — Т. 4. — С. 1056.

51. Г. X. Китаева, А. Н. Пеиин, В. В. Фадеев, Ю. А. Янайт // Доклады АН СССР, сер. физ. - 1979. - Т. 24. - С. 564.

52. Аброскииа О. А., Китаева Г. X, Пепин А. Н. // Измерительная Техника. - 1986. - Т. 14, № 3.

53. Sizov F., Rogalski A. THz detectors // Progress in Quantum Electronics. - 2010. - T. 34. - C. 278-347.

54. Goltsman G. N., Loudkov D. N. Terahertz superconducting hot-electron bolometer mixers and their application in radio astronomy /7 Radiophysics and Quantum Electronics. — 2003. — T. 46, 8-9.

55. Length scaling of bandwidth and noise in hot-electron superconducting mixers / P. J. Burke, R. J. Schoelkopf, D. E. Prober, A. Skalare, W. R. McGrath, B. Bumble, H. G. LeDuc // Appl. Phys. Lett. - 1996. - T. 68. - C. 3344-3346.

56. Irwin K. D. An application of electrothermal feedback for high resolution cryogenic particle detection // Appl. Phys. Lett. — 1995. — T. 66. — C. 1998-2000.

57. Quantum detection at millimeter wavelengths / Tucker, J. R., Feldman, M. J. // Rev. Mod. Phys. - 1985. - Окт. - Т. 57, № 4. - С. 1055-1113.

58. Resonant and voltage-tunable terahertz detection in InGaAs/InP nanometer transistors / A. E. Fatimy, F. Teppe, N. Dyakonova, W. Knap, et al. // Appl. Phys. Lett. - 2006. - T. 89.

59. Plasma wave oscillations in nanometer field effect transistors for terahertz detection and emission /' W. Knap, F. Teppe, N. Dyakonova, D. Coquillat, J. Lusakowski // J. Phys. Condens. Matter. - 2008. - T. 20.

60. Kono S., Tani M., Sakai K. Terahertz Optoelectronics, Generation and Detection of Broadband Pulsed Terahertz Radiation / под ред. К. Sakai. — Springer-Vcrlag Berlin Heidelberg, 2005.

61. Terahertz Spectroscopy of Optically Thick Multilaycred Semiconductor Structures / S. Ralph, S. Perkowitz, N. Katzenellenbogen, D. Grischkowsky // J. Opt. Soc Am. B. - 1994. - T. 11.

62. Sukhorukov A. P., Ignatyeva D. 0., Kalish A. N. Terahertz and Infrared Surface Wave Beams and Pulses on Gyrotropic, Nonlinear and Metamaterial Interfaces // Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves. - 2011. - T. 32, № 10. - C. 1223-1235.

63. Backward wave radiation from negative permittivity waveguides and its use for THz subwavelength imaging / A. A. Basharin, M. Kafesaki, E. N. Economou, C. M. Soukoulis // Optics Express. - 2012. - T. 20, № 12.

64. Kitaeva G. Frequency conversion in aperiodic quasi-phase-matched structures // Phys. Rev. A. - 2007. - T. 76.

65. Quasi-phase-matched probe-energy electro-optic sampling as a method of narrowband terahertz detection / G. K. Kitaeva, S. P. Kovalev, I. I. Naumova, R. A. Akhmedzhanov, I. E. Ilyakov, B. V. Shishkin, E. V. Suvorov // Appl. Phys. Rev. Lett. - 2010. - T. 96.

66. Kovalev S. P., Kitaeva G. K. Terahertz electro-optical detection: optical phase or energy measurements /'/ J. Opt. Soc. Am. B. — 2013. — T. 30, № 10. - C. 2650.

67. Wu Q., Zhang X.-C. Free-space electro-optics sampling of mid-infrared pulses // Applied Physics Letters. — 1997. — T. 71.

68. Kitaeva G. Terahertz generation by means of optical lasers // Laser Physics Letters. - 2008. - T. 5, № 8. - C. 559-576.

69. Bugay A. N., Sazonov S. V. The generation of terahertz radiation via optical rectification in the self-induced transparency regime // Physics Letters A. - 2010. - T. 374. - C. 1093-1096.

70. Bugai A. iV., Sazonov S. V. Generation of a Terahertz Supercontinuurn by the Self-Scattering of a Femtosecond Pulse in the Optical-Rectification Regime // JETP Letters. - 2008. - T. 87, № 8. - C. 403-408.

71. Large-area electro-optic ZnTe terahertz emitters / T. Loffler, T. Hahn, M. Thomson, F. Jacob, H. Roskos // Opt. Express. — 2005. — Июль. — Т. 13, № 14. - С. 5353-5362.

72. Generation of 10 mu J ultrashort terahertz pulses by optical rectification / K. Yeh, M. C. Hoffmann, J. Hebling, K. Nelson // Applied Physics Letters. - 2007. - T. 90, № 17. - C. 171121.

73. Terahertz systems and their applications / C.Jansen, S.Wietzke, O.Peters, M.Schcller, N.Vieweg, B.Scherger, N.Krumbholz, M.Koch // ICONO/LAT. - 2010.

74. Highly sensitive coherent detection of terahertz waves at room temperature using a parametric process / R. Guo, S. Ohno, H. Minamide, T. Ikari, H. It о // Applied Physics Letters. - 2008. - T. 93, № 021106.

75. Frequency-agile THz-wavc generation and detection system using nonlinear frequency conversion at room temperature / R. Guo, T. Ikar, J. Zhang, H. Minamide, H. Ito // Optics Express. - 2010. — T. 18.

76. High-sensitivity detection of terahertz waves using nonlinear up-conversion in an organic 4-dimethylamino-N-methyl-4-stilbazolium

tosylate crystal / H. Minamide, J. Zhang, R. Guo, K. Miyamoto, S. Olmo, H. Ito // Appl. Phys. Lett. - 2010. - T. 97.

77. Клышко Д. Фотоны и нелинейная оптика /' под ред. JI. Гладнева. — Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980.

78. Клышко Д., Фадеев В., Чуиаев О. Трехфотошюе параметрическое рассеяние света // Государственный реестр СССР. — 1974. — № 150.

79. Измерение спектральной яркости терагерцового излучения в процессе нелинейно-оптического детектирования / Г. Китаева, А. Пении, А. Тучак, А. В. Шепелев, П. В. Якунин // Письма в ЖЭТФ. - 2010. -Т. 92, № 5. - С. 327-330.

80. Kitaeva G. КPenin А. N. Parametric Frequency Conversion in Layered Nonlinear Media // JETP. - 2004. - T. 98, № 2. - C. 272-286.

81. Клышко Д. H. Фотоны и нелинейная оптика. — Наука, 1980.

82. Kovalev S. Р., Kitaeva G. К. Two alternative approaches to electro-optical detection of terahertz pulses // JETP Letters. — 2011. — T. 94, № 2. - C. 95-100.

83. Jundt D. H. Temperature-dependent Sellmeier equation for the index of refraction, ne, in congruent lithium niobate // Optics Letters. — 1997. — T. 22, № 20. - C. 1553-1555.

84. Qiu TMaier M. Long-distance propagation and damping of low-frequency phonon polaritons in LiNbO3 // Physical Review B. — 1997. — T. 56, № 10. - R5718.

85. A Method of Calibration of Terahertz Wave Brightness Under Nonlinear-Optical Detection / G. K. Kitaeva, S. P. Kovalev, A. N. Pcnin, A. N. Tuchak, P. V. Yakunin // J Infrared Milli Terahz Waves. - 2012. - T. 32, № 10. - C. 1144-1156.

86. Dispersion of the dielectric function real part for Mg : LiNbOs crystals at terahertz frequencicscrystals at terahertz frequencies / K. A. Kuznctsov, S. P. Kovalev, G. K. Kitaeva, T. D. Wang, Y. Y. Lin, Y. C. Huang, I. I. Naumova, A. N. Penin / / Applied Physics B. - 2010. - T. 101, № 4. -C. 811-815.

87. Kitaeva G. K., Penin A. N. Resolving power of a quantum photometer // Quantum Electronics. - 1994. - T. 24, № 8. - C. 738.

88. N. Evlanova, I. Naumova, T. Chaplina, S. Blokhin // Journal of Crystal Growth. - 2001. - T. 223, 1-2. - C. 156-160.

89. Temperature dependence of the absorption and refraction of Mg-doped congruent and stoichiometric LiNbO3 in the THz range / L. Palfalvi, J. Heblinga, J. Kuhl, A. Peter, K. Polgar // Journal of Applied Physics. — 2005. - T. 97.

90. Stepanov A., Hebling J., Kuhl J. THz generation via optical rectification with ultrashort laser pulse focuscd to a line // Applied Physics B: Lasers and Optics. - 2005. - T. 81, вып. 1. - С. 23-26. - 10.1007/s00340-005-1826-1.

91. Scaling up the energy of THz pulses created by optical rectification / A. Stepanov, J. Kuhl, I. Kozma, E. Riedle, G. Almasi, J. Hebling //' Opt. Express. - 2005. - Июль. - Т. 13, № 15. - С. 5762-5768.

92. Temperature dependence of narrow-band terahertz generation from periodically poled lithium niobate / Y. Lee, T. Meade, M. DcCamp, T. Norris, A. Galvanauskas // Applied Physics Letters. — 2000. — T. 77, № 9. - C. 1244-1246.

93. Terahertz wave generation in periodically poled lithium niobate crystals fabricated using two alternative techniques / G. K. Kitaeva, S. P. Kovalev, I. I. Naumova, A. N. Tuchak, P. V. Yakunin, Y.-C. Huang, E. D. Mishina, A. S. Sigov // Laser Physics Letters. - 2013. - T. 10, № 5. - C. 055404.

94. Second optical harmonic generation in nonlinear crystals with a disordered domain structure / E. Y. Morozov, A. A. Kaminskii, A. S. Chirkin, D. B. Yusupov // JETP Letters. - 2001. - T. 73, № 12. - C. 647-650.

95. Miller G. D. Periodically poled lithium niobate: modeling, fabrication, and nonlinear-optical performance: дис. ... канд. / Miller Gregory David. — Stanford University, 1998.

96. Periodic poling of magnesium-oxide-doped lithium niobate / K. Nakamura, J. Kurz, K. Parameswaran, M. Fejer // Journal of Applied Physics. - 2002. - T. 91, № 7. - C. 4528-4534.

97. Terahertz absorption spectrum of para and ortho water vapors at different humidities at room temperature / X. Xin, H. Altan, A. Saint, D. Matten,

FL R. Alfano / / Journal Of Applied Physics. - 2006. - T. 100. -С. 094905.