Оптико-терагерцевые преобразователи: современное состояние и новые возможности для мультиспектральной визуализации
Д.С. Пономарева,б,
А.Э. Ячменева,
Д.В. Лаврухина,б,
Р.А. Хабибуллина,
Н.В. Черномырдинб,
И.Е. Спекторб,
В.Н. Курловв,
В.В. Кведерв,
К.И. Зайцевб аИнститут сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники им. В. Г. Мокерова Российской академии наук, Нагорный проезд, 7, стр. 5, Москва, 117105, Российская Федерация бИнститут общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, ул. Вавилова 38, Москва, 119942, Российская Федерация вИнститут физики твердого тела РАН, ул. Академика Осипьяна 2, Черноголовка, Московская обл., 142432, Российская Федерация
Компактные и недорогие спектрометры и системы визуализации в терагерцевом (ТГц) диапазоне частот на основе оптико-ТГц фотопроводящих преобразователей ультракоротких лазерных импульсов (фотопроводящих антенн – ФПА) активно развиваются и находят широкое применение в решении фундаментальных и прикладных проблем в самых разных областях науки и техники. Высокая активность исследований и разработок в данном направлении связана с надежностью ФПА, малыми габаритами, легкой масштабируемостью единичного элемента до одномерного и двумерного массива, возможностью без охлаждения обеспечить широкий спектральный диапазон и высокий динамический диапазон регистрируемых ТГц сигналов. В последнее время особый интерес представляют системы многопиксельного детектирования ТГц излучения на основе матричных ФПА-детекторов, призванные многократно повысить скорость построения ТГц изображения. В настоящем обзоре приведены последние тенденции в области развития ТГц элементной базы на основе ФПА, методов ТГц импульсной спектроскопии и визуализации на базе ФПА, а также альтернативных подходов к регистрации ТГц импульсов и построения ТГц изображений.
Ключевые слова: терагерцевое излучение, источники и детекторы терагерцевых импульсов, полупроводники, терагерцевая визуализация, импульсная терагерцевая спектроскопия, фотопроводящая антенна, низкотемпературный GaAs, сверхрешеточные гетероструктуры InAlAs/InGaAs, генерация ультракоротких импульсов, ближнепольная терагерцевая микроскопия, микроскопия на основе эффекта твердотельной иммерсии, терагерцевая томография, мультиспектральная терагерцевая визуализация DOI:10.3367/UFNr.2023.07.039503 Цитата: Пономарев Д С, Ячменев А Э, Лаврухин Д В, Хабибуллин Р А, Черномырдин Н В, Спектор И Е, Курлов В Н, Кведер В В, Зайцев К И "Оптико-терагерцевые преобразователи: современное состояние и новые возможности для мультиспектральной визуализации" УФН, принята к публикации
Поступила: 24 ноября 2022, доработана: 4 июля 2023, одобрена в печать: 5 июля 2023